Машина для механизированного заряжания грунтов при взрывной проходке профильных выемок Советский патент 1982 года по МПК F42D3/00 

(5) МАШИНА ДЛЯ МЕХАНИЗИРОВАННОГО ЗАРЯЖАНИЯ

ГРУНТОВ ПРИ ВЗРЫВНОЙ ПРОХОДКЕ ПРОФИЛЬНЫХ ВЫЕМОК

Изобретение относится к взрывным работам и может быть использовано при производстве зарядных работ для создания энергией взрыва профильных выемок специального назначения, а также каналов, коллекторов, водоемов и других сооружений.

Известен способ и машина для заряжания грунтов, включающие подачу в удлиненную горизонтальную зарядную полость раздельно подаваемых компонентов взрывчатого вещества (ВВ) с последующим их смешиванием под слоем грунта П

Недостатком этого способа и машины является то, что они не обеспечивают изменение погонной массы непрерывно формируемого удлиненного горизонтального заряда по длине трассы в зависимости от физико-механических и динамических свойств грунта.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является машина для механизированного заряжания грунтов при взрывной проходке профильных выемок, включающая установленные на самоходную базу рабочий орган, емкости и приводные подающе-дозирующие механизмы Г2.

Недостатком этой машины является то, что она не обеспечивает необходимую эффективность ведения взрывных работ вгрунтах с широким диапаЗоном изменения физико-механических и динамических свойств, так как изменение количества жидкого компонента возможно в ограниченных пределах.

Цель изобретения - повышение э(})фективности ведения взрывных работ в Грунтах с различными свойствами.

Указанная цель достигается тем, что машина для механизированного заряжания грунтов при взрывной проходке профильных выемок, включающая установленные на самоходную базу рабочий орган, емкости и приводные подающе-дозирующие механизмы, снабжена программным устройством, выполненным в виде последовательно соединенных датчика пройденного пути, масштабного блока, коммутатора, блока усилителей, блока кодовых цепей., исполнительного органа и дросселирую щего устройства, причем масштабный блок и блок кодовых цепей дополнительно связаны с панелью ввода задания, а дросселирующее устройство сблокировано с подающе-дозирующим и механизмами. Кроме того, датчик пройденного пути программного устройства выполнен в виде располо(анных на .одной оси катка и зубчатого диска, контак.тирующего с путевым выключателем,при чем каток установлен на грунт, а путевой выключатель соединен со входом двоичного счетчика. При этом коммутатор программного устройства выполнен в виде ряда пар двоичных логических элементов,каждая из которых содержит элемент запрета и RS-триггер с прямыми входами причем вход элемента запрета любой из пар подключен на S-вход триггера той же пары, прямой выход триггера последующей пары подключен на R-вход триггера предыдущей пары, а инверсны выход триггера предыдущей пары подключен на инверсный вход элемента запрета последующей пары. Кроме того, блок кодовых цепей программного устройства выполнен в виде ряда групп двоичных логических элементов И, причем одни из входов каждого элемента в пределах группы связаны через свои выключатели с общей для данной группы входной цепью блока кодовых цепей, вторые из входов каждого элемента в предела блока через источник тока соединены с корпусом, а выходы каждого элемента любой из групп объединены с выходами одноименных элементов остальных групп и соединены с соответствую щей выходной цепью блока. Для надежности работы машины исполнительный орган программного устройства выполнен в виде коаксиально расположенных в корпусе электрома - нитной катушки, секции обмотки кото рой уложены слоями, и штока, состоя щего из ферромагнитной и неферрома нитной частей, причем шток подпружи нен относительно корпуса. На фиг. 1 изображена схема машины для осуществления способа механизи,рования заряжания грунтов при взрыв НОЙ проходке профильных выемок; на иг. 2 - структурная блок-схема программного устройства машины; на иг. 3 электрокинематическая принципиальная схема датчика пройденного пути программного устройства; на иг. - принципиальная электрическая схема масштабного блока программного устройства; на фиг. 5 - электрическая схема коммутатора программного устройства; на фиг, 6 - электрическая схема кодовых цепей программного устройства; на фиг. 7 - электрическая схема блока усилителей и исполнительного органа программного устройства машины; на фиг. 8 - исполнительный орган программного устройства машины. Машина для механизированного заряжания грунтов при взрывной проходке профильных выемок состоит из программного устройства 1, установленных на самоходной базе 2 рабочего органа 3, емкостей 4 и 5 для компонентов ВВ, например, дизельного топлива и. аммиачной селитры с приводными подающе-дозирующими механизмами 6 и 7. Программное устройство 1 фиг.2) машины выполнено в виде последовательно соединенных между собой дат.чика 8 пройденного пути, масштабного блока 9 коммутатора 10, блока 11 кодовых цепей, блока 12 усилителей, исполнительного органа 13 и дросселирующего устройства 14, причем масштабный блок 9 и блок 11 кодовых цепей дополнительно связаны с панелью 15ввода задания. Датчик 8 (фиг.З) пройденного пути программного устройства 1 выполнен в виде расположенных на одной оси 16катка 17 и Зубчатого диска 18,контактирующего с путевым выключателем 19 1ричем каток 17 установлен на грунте, а путевой выключатель 19 соединен с входом двоичного счетчика 20. Выходные цепи двоичного счетчика являются выходными цепями a,b,...d датчика 8 пройденного пути. Масштабный блок 9 (фиг.2 и ) программного устройства 1 содержит кодовый преобразователь 21, входы которого являются входными цепями a,b,...d блока 9, а выходы соединены каждый с соответствующим неподвижным контактом многопозиционного переключателя 22, подвижный контакт которого связан с выходными цепями i, j ,...В блока 9. Коммутатор 10 (фиг.5) программного устройства 1 выполнен в виде ряда пар, например пара 23, логических элементов, каждая из которы содержит элемент 2 запрета и RS-т гер 25 с прямыми входами, причем вход элемента 2k запрета любой из пар подключен на S-вход триггера 2 той же пары, прямой выход триггера 26 последующей пары подключен на R-вход триггера 25 предыдущей пары а инверсный выход триггера 25 предыдущей пары подключен на инверсный вход элемента 27 запрета после дующей пары. Блок 11 кодовых цепей (фиг.6) программного устройства 1 выполнен в виде групп, например группа 28, двоичных логических элементов И причем одни из входов каждого элемента в пределах группы 28 связаны через свои выключатели 32-3 с общей для данной группы входной цепью блока 11 кодовых цепей,, вторые из входов каждого элемента и всех остальных в пре делах блока 11 соединены с источником 35 тока, а выходы каждого элемента любой из групп, например элемент 29, объединены с выходами одноименных элементов остальных . групп и подсоединены к соответствую щим выходным цепям блока И, например выходной цепи g. Блок 12 (фиг.7} усилителей программного устройства 1 содержит усилители 36-38 по числу выходных, цепей g,x,...z блока 11 кодовых цеПей Исполнительный орган 13 (фиг.7) программного устройства 1 выполнен в виде коаксиальнс) расположенных в корпусе 33 (фиг.8) электромагнитной катушки 0, секции обмотки которой, например секции уложе ны слоями, и штока 44, состоящего из ферромагнитной kS и нёферромаг нитной 46 частей, причем шток подпружинен посредством пружины 47 относительно корпуса 39Шток 44 исполнительного механизма 13 программного, устройства ,1 механически связан с золотником (известного в данной области техники дросселирующего устройстваl4, включенного в цепь питани.я гидродвигателей подающе-дозирующих механизмов 6 и 7). 95 На панель 15 ввода задания выведены рукоятки выключателей 32-34 и всех остальных в пределах блока 11 кодовых цепей. Машину устанавливают вдоль трассы укладки 8В. В емкости 4 и 5 подают компоненты ВВ, например, соответственно дизельное топливо и аммиачную селитру. Рабочий орган 3 заглубляют на требуемую глубину. В зависимости от величин участков трассы и их количества выбирают масштаб измерения .пути (величину масштабных отрезков) и на панели 15 ввода задания программного устройства 1 устанавливают рукоятку переключателя 22 в положение, соответствующее требуемому масштабу. Там же на панели 15 устанавливают в требуемое положение Включено или Выключено рукоятки выключателей 32-34 и остальных в пределах блока 11 кодовых цепей. Этим задают величину погонной массы заряда ВВ в пределах каждого масштабного отрезка трассы. Затем включают программное устройство 1 привода машины и начинают проходку зарядной полости, формирование горизонтального непрерывного заряда ВВ и укладку, его от начальной отметки трассы. Каток 17 датчика 8 пройденного пути передает вращательное движение зубчатому диску 18, зубец которого один раз за один оборот замыкает пу,тевой выключатель 19 и на вход двоичного счетчика 20 поступают электрические импульсы с частотой вращения катка 17. На выходе счетчика 20 (выходных цепях a,b,...d) с той же частотой.меняются электрические сигналы, отражающие число поступивших на вход счетчика 20 импульсов в двоичном коде. Иначе говоря, учитывая длину окружности катка 17 и частоту его вращения, на выходе датчика 8 появляется электрический сигнал, отражающий длину пройденного машиной пути в двоичном коде с точностью до одного оборота катка 17Двоичный код с выхода датчика 8 пройденного пути подается на вход асштабного блока 9, где он поступает на входы А, B...D кодового преобразователя 21, причем каждый разряд двоичного кода поступает на вой вход. На каждом из выходов ,F...fi кодового преобразователя 21 появляются электрические импульсы, соответствующие десятичному коду числа, поступающего на вход в виде двоичного кода. Частота появления импульсов на каждом из выходов кодо вого преобразователя 21 равна частоте вращения катка 17 деленной на декодируемое на этом выходе число. На выход масштабного блока 9 электрический сигнал поступает через многопозиционный переключатель 22, установленный в одно из фиксированн положений, например связывает выход Н преобразователя 21 с выходными цепями i,j....E. На выходе масштабн го блока 9 появляются электрические импульсы с частотой, равной частоте вращения катка 17, деленной на вели чину заданного масштаба, например, соответствующего декодируемому на .выходе Н преобразователя 21 числу. С выхода масштабного блока 9 эле трический сигнал в виде импульсов поступает на вход коммутатора 10, где одновременно поступает на прямые входы всех элементов И. Если до поступлзния первого импульса все триггеры коммутатора 10 отключены, а триггер последней пары включен (режим сброс информации) и даоичный О с его инверсного выхода поступает на инверсный вход элемента 24 запрета первой пары 23, то только элемент 24 включается. На его выходе появляется 1., поступающая на S-вход триггера 25 и включающая его. 1 с прямого выхода триггера 25 отключает триггер.по следней пары, который, в свою очередь, отключает элемент 24 запрета что не ПРИВОДИТ к отключению тригге ра 25 и информация в нем сохраняется. О с инверсного выхода триггера 25 подается на инверсный вход элемента 27 запрета последующей пары и подготавливает его к включению При поступлении следующего электрического импульса на вход коммутатор 10 включается подготовленный элемент 27 запрета, 1 с выхода элемента И 27 запрета поступает на S-вход триггера 26 и включает его. 1 с прямого выхода триггера 26 отключает триггер 25 предыдущей пары 23, а О с инверсного выхода подготавливает к включению при поступлении следующего импульса элемент запрета следующей пары, и т.д Итак, поступающие на вход коммутато 58 ра 10 электрические импульсы преобразуются в длительные электрические сигналы, переключающиеся на выходе коммутатора 10 с предыдущей выходной цепи на последующую с частотой вращения катка 17, деленной на величину выбранного масштаба. Далее электрические сигналы поступают на вход блока 11 кодовых цепей,причем первый проходит по входной цепи m и включает тот из элементов И группы 28, например элемент 30,чей выключатель находится в положении Включено, например выключатель 33. Каждый последующий электрический сигнал проходит по каждой последующей входной цепи от п до р и включает в пределах соответствующей, группы какой-либо элемент И, чей выключатель находится в положении Включено. Это приводит к прохождению в соответствующую выходную цепь от q до Z электрического сигнала.Итак, на выходе блока 11 кодовых цепей длительные электрические сигналы переключаются с одной выходной цепи на другую с частотой прохождения маши-ной масштабных отрезков трассы. Причем по какой из выходных цепей q,x...z проходит сигнал, зависит от положения выключателей кодовых цепей, рукоятки которых выведены на панель 17 ввода задания. С выхода 11 кодовых цепей электрические сигналы поступают а блок 12усилителей на усилители 36-38, а оттуда - на исполнительный орган 13в соответствующие секции 41-43 обмотки электромагнитной катушк; 40. При этом шток 44, преодолевая сопротивление пружины 47, втягивается внутрь катушки 40 на величину, определяемую ампервитками соот|ветствующих секций 41-43 обмотки и перемещает золотник дросселирующего устройства 16, сблокированного с подающе-дозирующими механизмами 6 и 7 машины. Производительность подающе-дозирующих механизмов изменяется соответствующим образом и погонная масса непрерывно механически формируемого удлиненного горизонтального заряда меняется в функции пути. Эффективность предлагаемой машины заключается в том, что она обеспечивает укладку в грунт заряда ВВ оптимального погонного расхода, в результате чего получается выемка, не требующая доработки до проектного профиля, и показатель качества строи тельства выемки взрывным способом приближается к 100. Формула изобретения 1.Машина для механизированного заряжания грунтов при взрывной проходке профильных выемок, включающая установленные на самоходную базу рабочий орган, емкости и п иводные подающе-дозирующие механизмы, о тличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности ведени взрывных работ в грунтах с различными свойствами, она снабжена программным устройством, выполненным в виде последовательно соединенных датчика пройденного пути, масштабного блока коммутатора, блока усилителей,блока кодовых цепей, исполнительного органа и дросселирующего устройства,причем масштабный блок и блок кодовых цепей дополнительно связаны с панелью ввода задания, а дросселирующе устройство сблокировано с подающедозирующими механизмами. 2.Машина по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что датчик пройденно го пути программного устройства выполнен в виде расположенных на одной ОСИ катка и зубчатого диска, контактирующего с путевым выключателем,при чем каток установлен на грунт, а путевой выключатель соединен со. входом двоичного счетчика. 3. Машина по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что коммутатор программного устройства выполнен в виде ряда пар двоичных логических элементов, каждая из которых содержит элемент запрета и RS-триггер с прямыми- входами, причем вход элемента запрета любой из пар подключен на S-вход триггера той же пары,прямой выход триггера последующей пары подключен на R-вход триггера предыдущей пары, а инверсный выход триггера предыдущей пары подключен на инверсный выход элемента запрета последующей пары. k. Машина по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что блок кодовых цепей программного устройства выполнен в виде ряда групп двоичных логических элементов И, причем одни из входов каждого элемента в пределах группы связаны через свои выключатели с общей для данной группы входной цепью блока кодовых цепей, другие из входов каждого элемента в пределах блока через источник тока соединены с корпусом, а выходы каждого элементй любой из групп объединены с выходами одноименных элементов остальных групп и соединены с соответствующей выходной цепью блока., 5. Машина поп.1,отличающ а я с я тем, что, исполнительный орган программного устройства выполнен в виде коаксиально расположенных в корпусе электромагнитной катушки, секции обмотки которой уложены слоями, и штока, состоящего из ферромагнитной и неферромагнит- ных частей, причем шток подпружинен относительно корпуса, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство ссСР W 80271, кл. Е 21 С 37/00, 197. 2. Авторское свидетельство СССР № , кл. Е 21 С 37/00, Гпрототип).

5 t

XJY

.

il

иг.5

)t tSя Зй

л 31