Устройство для контроля рабочих перемещений земснаряда со свайно-якорным папильонироваиием
Патент 244218
Классы МПК
Устройство для контроля рабочих перемещений земснаряда со свайно-якорным папильонироваиием
Иллюстрации
Реферат
2442IS
ВСЕСт. ЮЗПАЯ
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
11АТИТ110-!
,1о, „„„.,„,,„„10
БИБЛИОТЕКА
Зависимое от авт, свидетельства №
Заявлено 27.!1.1968 (№ 1221282/29-14) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 14Х.1969. Бюллетень № 17
Дата опубликования описания 6.Х.1969
Кл. 84d, 3!78
МПК Е 02f
УДК 621.879.455(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Авторы изобретения
В. Я. Каламейцев и Ю. И. Члек
3 явитсль
Всесоюзный ордена Ленина проектно-изыскательский и научноисследовательский институт «Гидропроект» им. С. Я. Жука
УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАБОЧИХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ
ЗЕМСНАРЯДА СО СВАЙНО-ЯКОРНЫМ ПАПИЛЬОНИРОВАНИЕМ где;
25
Известны устройства для контроля рабочих перемещений земснаряда со свайно-якорным папильонированием, включающие датчик угла поворота, датчик положения грунтозаборного органа и датчик положения напорной сван.
Цель изобретения — автоматизировать процесс измерения и поддержания необходимой ширины прорези, разрабатываемой земснарядом путем веерообразного поворота вокруг заколотой в грунт сваи при набирании †травлении папильонажных тросов. Достигается это тем, что в предложенном устройстве на выходном валу датчика угла поворота смонтирован своим механическим входом электромеханический множительный блок, соединенный своим электрическим входом с блоком, суммирующим электрические сигналы датчиков положения грунтозаборного органа, напорной сваи и сигнал длины корпуса земснаряда.
Для непрерывного умножения сигнала, пропорционального величине радиуса разработки, на синус угла поворота земснаряда множительный блок может быть выполнен в виде синусчо-косинусного вращающегося трансформатора, обмотка статора которого включена на напряжение, пропорциональное радиусу разработки. Вал ротора жестко связан с выходным валом датчика угла поворота. Напряжение, пропорциональное фактическому отклонению грунтозаборного органа от оси прорези, снимается с синусной обмотки ротора.
На фиг. 1 представлена схема свайного папильонирования земснаряда в двух проекциях; на фиг. 2 — принципиальная электрическая схема устройства.
Как видно из фиг. 1, ширина прорези по дну при набирании травлении папильонажных тросов определяется расстоянием от оси напорной сваи до конца грунтозаборного органа (радиусом разработки и углом поворота корпу=а земснаряда вокруг заколотой в грунт напорной сваи по выражению
В=Рзт .=(у+А+lг) sinx=(Lcos3+A+kR)sin«...
 — расстояние от оси до бровки прорези, м;
P — радиус разработки,м; а — угол поворота земснаряда вокруг сваи;
l = LcosP — длина проекции рамы грунтозаборного органа на горизонтальную плоскость,м;
L †дли грунтозаборного органа, м; р — угол. наклона грунтозаборного органа к горизонту;
244218
55
А = const — длина корпуса земснаряда между осью поворота грунтозаборного oprava и крайним передним положением оси напорной сваи, м;
h = kH — сдвиг напорной сваи относительно крайнего переднего ее положения, м;
Н вЂ” полный ход напорной сваи, м;
О (k 1 — коэффициент использования свайного хода.
В процессе разработки меняется не только угол а, но и радиус разработки. Последний изменяется при опускании †подъе грунтозаборного органа (изменение глубины разработки) и при передвижке корпуса земснаряда вперед относительно неподвижной напорной сваи. Если земснаряд не имеет напорного свайного хода, последнее слагаемое в выражении (1) отсутствует.
Предлагаемое устройство представляет собой вычислитель непрерывного действия, решающий уравнение (1) относительно ве.пичины В.
Оно включает датчик положения рамы грунтозаборного органа, датчик 2 положения напорной сваи, вольтметр †указате 8 хода напорной сваи, суммирующий блок 4, да гик угла поворота корпуса земснаряда — курсовой прибор 5, множительный блок б, вольтметр — указатель 7 отклонения конца грунтозаборного устройства от оси прорези и выходной релейный блок 8.
Датчик выполнен с использованием серийного вращающегося трансформатора BT, включенного по синусно-косинусной компенсированной схеме с нагрузкой 1R на косинусной обмотке ротора. Трансформатор IBT закрепляется на раме, а вал его ротора соединяется с тяжелым свободно висящим маятником, благодаря чему угол поворота трансформатора IBT будет соответствовать углу р наклона рамы к горизонту. Напряжение на резисторе 1R будет изменяться при изменении глубины разработки по закону косинуса и изображать в определенном масштабе т, длину горизонтальной проекции рамы грунтозаборного органа:
U1,—— - k, U,cos P = mgLcos р = тг1, в, где U, — напряжение питающей сети, в:
Й, — постоянный коэффициент трансформации вращающегося трансформатора;
m — постоянный циент, в/м.
Датчик положения напорной сваи выполняется также с использованием вращающегося трансформатора 2ВТ, включенного по линейной компенсированной схеме на нагрузку
2R. Статор 2ВТ закрепляется на корпусе земснаряда, а вал его ротора соединяется с меха15
50 низмом передвижения напорной CBBII таким образом, чтобы полному ходу напорной сваи H соответствовал поворот ротора 2ВТ на угол около.120 . В этом случае напряжение на резисторе 2R будет изменяться по линейному закону и изображать в определенном масштабе т сдвиг напорной сваи от крайнего переднего положения:
U, = kk,U, = m kH= — m,.h, в, где т — постоянный масшабныи коэффициент, в/м.
Устанавливаемый на пульте управления вольтметр 8 со шкалой, градуированной в метрах, показывает величину сдвига напорной сваи. Включенные последовательно резисторы
IR, 2R, 8R и параллельный им резистор 40 образуют суммирующий блок 4, имеющий три входа и один выход. На входы этого блока nîдаются упомянутые выше напряжения U u
Un, а также постоянное по величине напря жение, изображенное в масштабе «г длин; корпуса земснаряда А. Напряжение на выхо де блока равно сумме напряжений, подаваемых со входов на резистор 4R и, следовательно, изображает в масштабе т длину радиуса разработки:
U4= UJ+ Ua+ U2=т(l+h+А) = тР в где т — постоянный масштабный коэффиии ент, в/м.
Выбор масштаба т и приведение всех тре,. слагаемых к этому масштабу осуществляются при помощи потенциометров IR, 2R и 6R.
Выходной вал датчика угла поворота земснаряда — курсового, прибора 5, в качестве которого используется серийный гидроскоп пческий компас (авиационный автопилот), жестко связывается с валом ротора вращаюшего трансформатора ЗВТ, образующего множительный блок б.
Трансформатор ЗВТ включается по синуснокосинусной компенсированной схеме с нагрузкой 5R на синусной обмотке ротора. Поскольку на первичную обмотку ЗВТ подается напряжение U< — — mP, изображающее длину радиуса разработки, а ротор ЗВТ поворачивается курсовым прибором 5 на угол и, равный углу поворота корпуса земснаряда, напряжение U; на резисторе 5Р:
U; = k,U sin а = k, mP sni а = т, В, в, где т, — постоянный коэффициент пропорциОнальности> в/м, т. е. Изображает в масштабе
«г, отклонение грунтозаборного устройства от оси прорези по выражению (1).
Выходной релейный блок 8 обеспечивает подачу импульсов в цепи сигнализации и управления по достижении заданной положением движка потенциометра 7R максимальной величины U.-„,,„= т, = В„,,„, что обеспечивает автоматическое поддержание заданной ширины прорези. Для повышения точности срабатывания реле Р в цепь его катушки включен полупроводниковый стабилизатор СП, обладающий высоким постоянством напряжения пробоя (напряжения стабилизации) .
244218
Установленный на пульте управления вольтметр 7 со шкалой, градуированной по масштабу m, в метрах, дает непрерывную информацию о поло>кении грунтозаборного устройства относительно оси прорези.
Эффективность использования предлагаемого устройства состоит в том, что оно позволяет автоматизировать процесс управления земснарядом, в том числе и земснарядом с напорным свайным ходом и, повышая точность отработки прорези, обусловливает существенный экономический эффект за счет сокращения оесполезных переборов грунта за проектными границами прорези, составляющий при существующих методах эксплуатации не менее 5—
7 от всего перерабатываемого объема грунта.
Предмет изобретения
1. Устройство для контроля рабочих перемещений земснаряда со свайно-якорным папильонированием, включающее датчик угла поворога, датчик поло>кения грунтозаборного органа и датчик положения напорной сваи, отличаю. щееся тем. что, с целью автоматизации процесса измерения и поддержания необходимой ширины прорези, на выходном валу датчика угла поворота смонтирован своим механическим входом электромеханический множительный блок, соединенный своим электрическим входом с блоком, суммирующим электрические сигналы датчиков положення грунтозаборного органа, напорной сваи и сигнал длины корпуса земснаряда.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью непрерывного умножения сигнала, пропорционального величине радиуса разработки, на синус угла поворота земснаряда, множительный блок выполнен в виде синуснокосинусного вращающегося трансформатора, обмотка статора которого включена на напря>кение, пропорциональное, радиусу разработки, вал ротора жестко связан.с выходным валом датчика угла поворота, а напряжение, пропорциональное фактическому отклонению грунтозаборного органа от оси прорези, снимается с синусной обмотки ротора.
244218
Фиг. 2
Заказ 2452/17 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делами изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типографии, пр. Сапунова, 2
Составитель Л. А. Романова
Редактор Э. Н. Шибаева Текред Л. Я. Левина
Корректоры: Л. Корогод и А. Николаева