SU1139965A1 - Устройство дл определени глубины копани одноковшовым экскаватором - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ КОПАНИЯ ОДНОКОВШОВЫМ ЭКСКАВАТОРСЖ, включающее сумматор и датчик глубины копани  с индика- ром, отличающеес  тем, что, с целью повышени  качества работ и точности измерени  глубины копани , оно снабжено датчиком пройденного пути, а сумматор вьтолнен из . 13 f -Aii::;. ::. Misj|gt Ka арифмометра и из соленоида, сердечник которого св зан посредством зубчато-реечной передачи с валом арифмометра . 2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что датчик пройденного пути выполнен из катушки с канатом и имеет контакт, электрически соединенный с солено адом и установленный с возможностью периодического замыкани  катушкой. 3 .Устройство по п. 1, о т л ичающеес  тем, что датчик глубины копани  с индикатором выполнен из рулетки с лентой, проградуированной в единицах заглублени  ковша , при этом устройство снабжено ки (Л нематически св занным с рулеткой зубчатым сектором дл  установки на стреле .

Description

00

ф со сь

ел

Изобретение относитс  к одноковшовым экскаваторам, а именно к устройств4м дл  измерени  глубины копани  с целью вьщерживани  заданного уклона , например, дна траншеи.

Известно устройство дл  определени  глубины копани , включающее датчик наклона стрелы экскаватора C13.

Однако данное устройство не учитьшает изменение уклонов по трассе работы экскаватора.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  устройство дл  измерени  глубины копани  одноковшовым экскаватором, включающее сумматор и датчики пройденного пути и положени  стрелы 2.

Наличие электронной системы усложн ет систему измерений.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  глубинц копани  и качества работ.

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  определени  глубины копани  одноковшовым экскавато ром, включающее сумматор и датчик глубины копани  с индикатором, снабжено датчиком пройденного пути, а сумматор выполнен из арифмометра и из соленоида, сердечник которого св зан посредством зубчато-реечной передачи с валом арифмометра.

При .этом датчик пройденного пути выполнен из катушки с канатом и имеет контакт, электрически соединенны с соленоидом и установленный с возможностью периодического замыкани  катушкой.

Причем датчик глубины копани  с индикатором выполнен из рулетки с лентой, проградуированной в единицах заглублени  ковша, при этом устройство снабжено кинематически св занным с рулеткой зубчатым сектором дл  установки на стреле.

На фиг. 1 изображено устройство, смонтированное на экскаваторе, вид спереди; на фиг. 2 - зубчато-реечна передача с соленоидом, вид со стороны приводной шестерни вала арифмометра; на фиг. 3 и 4 - механизм передачи вращени  к валу арифмометра; на фиг. 5 - зубчатый сектор, вид сверху при опущенной стреле; на фиг. 6 - арифмометр с приводом ни  вала , вид в аксонометрии , на фиг. 7 - график разметки ленты рулетки; на фиг. 8 - продольный профиль трассы; на фиг. 9 и. 10 - панель арифмометра.

К корпусу хода экскаватора крепитс  датчик глубины копани , содержащий катушку 1 на ос х 2. Диск катушки 1 с наружной стороны имеет радиальный выступ 3 клинообразного сечени . На катушку 1, длина окружности которой 1 м, наматываетс  в один р д канат с  корем 4. Длина каната 50-60 м. К корпусу хода с выходом за плоскость движени  радиального выступа 3 крепитс  кнопка 5 с замыкающим контактом и самовозвратом на кронштейне 6. К кузову экскаватора, вокруг опорно-поворотного устройства, крепитс  контактна  кольцева  шина 7, изолированна  от массы экскаватора, к которой подводитс  положительный полюс бортовой сети. Один контакт кнопки 5 соединен с контактной шиной 7 пластинчатой пружиной 8, второй - с массой экскаватора.Перед смотровым стеклом на кронштейне 9 устанавливаетс  арифмометр 10 с соленоидом 11. Шестерн  12 (фиг. 3 и 4) состоит из цилиндра 13 и зубчатого венца 14, имеющего, на внешней поверхности зубчатую нарезку дл  сцеплени  с зубчатой рейкой 15, а на внутренней поверхности части венца, выступающей за цилиндр 13, - нарезку дл  пластины - реверса 16. Рейка 15 находитс  в зацеплении непосредственно с венцом 14, образующим в совокупности с цилиндром 13 шестерню 12. Такое устройство шестерни 12 обеспечивает с помощью реверса 16 преобразование возвратно-поступательного движени  рейки 15 во вращательное движение главного вала арифмометра.Цилиндр 13 служит дл  передачи вращени  от венца 14 на ось привода главного вала арифмометра. Пластина-реверс 16 служит дл  пеЬисдического блокировани  и разблокировани  цилиндра 13 и венца 14, дл  изменени  направлени  вращени  вала арифмометра 17 и дл  обеспечени  действий Сложение и Вычитание. Дл  предотвращени  возможности проворачивани  вала 17 арифмометра при вращении венца 14 на цилиндре 13 в момент их разблокировани , т.е.,когда реверс скользит на нарезке венца 14, служит муфта посто нного торможени , креп ща с  на кронштейне 18 привода вала арифмометра 17, состо ща  из пластмассо вого диска 19, резинового диска 20 и стального диска 21, зафиксированного от смещени  на кронштейне 18 винтом 22. С сердечником 23 электро магнита шарнирным креплением 24 сое динена зубчата  рейка 15. Возвратно движение рейки 15 осзпцествл етс  посредством пружины 25. Штифты 26, креп щиес  к вертикальной стенке кронштейна 9, слууат дл  ограничени  и регулировани  хода рейки 15, кото рей- должен соответствовать ровно одному обороту шестерни 12. Дл  рабо ты в ночное врем  предусматриваетс  подсветка счетчика арифном:етра от бортовой сети. Датчик глубины копань  содержит зубчатый сектор 27 на оси 28 (фиг.1) дл  вращени  посредством шестерни 29 катушки 30 дл  передвижени  ленты рулетки 31. К поворотной платформе между стрелой и кабиной крепитс  кронштейн 32, на котором на общей оси 33 крепитс  шестерн  29, наход ща с  в зацеплении с сектором 27, и катушка 30 дл  передвижени  ленты индикатора, выполненной в виде рулетки 31, креп щейс  на кронштейнр 34 к верхней части кузова экскаватора . Сектор 27 имеет возможность смещатьс  на оси 28, чем достигаетс  отключение датчика, например, во врем  перекидки грунта и др. Рулетка 31 имеет спиральную пружину дл  наматывани  ленты и крепитс  к кронштейну 34. Отсчет по ленте беретс  по отсчетному штриху на дмке 35, креп щейс  к кронштейну 34 имеетс  щиток с отсчетным штрихом. Дл  установки места нулевого отсчета по ленте предусматриваетс  возможность перемещени  рамки 35 вверх вниз . Под местом нулевого отсчета BdOFS - ЪйОт |Q

БЛОКЕ sinifj - 0,04348; Чз 22930 ;

81пЧз„ Ь1Щ 0,43478; .%„ 25 4620 ; sinV.

Пос1 ольку CZ касательна  к DN, получим имеетс  ввиду нулевой отсчет по ленте в момент, когда режуща  кромка ковша касаетс  поверхности земпи при перпендикул рном положении руко тки ковша к поверхности земли. В качестве примера приведена разметка ленты рулетки применительно к экскаватору Э-10011-А. Исходные данные: угол возвьш1ени  стрелы в момент нулевого отсчета 17(фиг. 7), угол максимального наклона стрелы 45, рассто ние от оси вращени  стрелы до оси вращени  руко тки ковша 690 см, рассто ние от оси вращени  стрелы до сектора 27 - 69 см. Дл  достижени  соответстви  каждого делени  ленты одной высоте заглублени  при различных углах наклона стрелы разметка ленты вьтолн етс  следующим образом. На бумаге провод тс  параллельные линии с интервалом через 1 см, которые означают одинаковые горизонты заглублени  (фиг. 7). Одна из линий принимаетс  за ось ОБ, означающую положение стрелы экскаватора, параллельное опорной поверхности. Из точки О радиусом см проводим дугу DN, ограничив ее Bspx от оси ОБ 17 и вниз 45. Проводитс  касательна  CZ перпендикул рно оси ОБ (на фиг. 7 касательна  CZ смещена дл  удобства размещени  обозначений от дуги). Полученные точки пересечени  дуги DN с параллельными лини ми D 1, 2,3,...,N означают положени  оси руко тки ковша при различных углах наклона стрелы, соответствующие равным высотам заглублени . Из точки О проектируютс  точки D, 1, 2, 3,..., N на CZ. Полученные интервалы между проекци ми точек будут делени ми 2 ленты рулетки 449; G° 4950 . 2899; Ч2 Г3940 ;

511399656

ДОВС, где е г tg4, 69-0,01450 1 см;

/SOBL, где е г ,02900

4ОВР, где е Сз,

(елени  ленты вверх от оси ОБ зеркальны делени м от оси ОВ вниз. Нулевой штрих ленты должен быть обращен к катушке 30 (вниз). ; В диапазоне 20(10 вверх от оси ОВ от нее), т.е. в диапазоне наклона стрелы от 7 до 27, вследствие малой разницы в величинах функций синуса и тангенса, делени  ленты рулетки практически будут одинаковы:

; sin 10- ,17365 ,98 см; tp 10° 69 О, 17633 ,17 см, т.е. погрешность в разметке на угловой интервал 10°составит 1,9 мм.

С целью выбора оптимальной величины делений (масштаба разметки), свободно воспринимаемой невооруженным глазом с места машиниста до ленты (предполагаемое рассто ние 1 м), можно прин ть соответствующе соотношение радиусов шестерни 29 и катушки 30 дл  ленты.

В приведенном примере разметки соотношение радиусов шестерни 29 и катушки 30 прин то 1:2. Чтобы обеспечить величину наименьшего делени  (1 см), первые делени  по обе стороны от оси ОВ, остальные за пре , делом 10(по обе стороны от ОВ) будут возрастать пропорционально изменению тангенса угла наклона или возвьшени стрелы. При этом каждое деление ленты С соответствует заглулению ЬрЗ см:

, е R 1-690

2г где К - деление ленты;

R - рассто ние от оси вращени  стрелы до оси вращени  руко тки ковша;

г - рассто ние от оси вращени  стрелы до сектора 27.

В расчетах по разметке ленты рулетки рассто ние от оси вращени  руко тки ковша до режущей кромки не учитываетс , так как 3ta величина посто нна  и ковш при выемке грунта всегда проходит точку максимального заглублени .

2 см:

,04352 3 см;

tg %,69-0,48282 33,3 см;

.

0 Работа устройства заключаетс  в следующем.

При движении экскаватора проволока , один конец которой прикреплен к земле стержнем -  корем 4, нат ги5 даетс  и вращает катушку 1 (фиг. 1). Так как длина окружности цилиндра катушки 1 м, то через каждый метр пройденного экскаватором по трассе рассто ни  выступ 3 клинообразного

0 сечени  на диске катушки, нажима  на кнопку 5, будет замыкать электрическую цепь соленоида 11. Сердечник 23 соленоида и возвратна  пруж на 25 (фиг. 2) посредством рейки 15

вра1чают шестерню 12 вала арифмометра к числу, соответствук цему исходному заданному заглублению, введенному на результативный счетчик предварительно , автоматически через каждый метр прибавл етс  (или вычитаетс  от него) число, равное алгебраичес кой разности уклона профил  земной поверхности и проектного уклона дна траншеи (перепад уклонов), предварительно набранное рычажками арифмометра. В результате вычисл етс  относительна  высота заглублени  в той или иной точке трассы, соответствующа  проекту. Измерение рассто ний, пройденных экскаватором по трассе, и автоматическое замыкание электрической цепи на соленоид, привод щий в действие арифмометр, могут быть выполнены без применени  катушки с проволокой: к тракам любой из гусениц экскаватора с внутренней стороны креп тс  несколько зубьев, дел  гусеницу на равные части. Если ход экскаватора колесный, то зубь -зацепы креп тс  к диску колеса. Зацепы будут выполн ть назначение радиального выступа на диске катушки. В этом случае на рычажках арифмометра набираетс  число, равное произведению рассто ни  между смежными за цепами на перепад уклонов. При заглублении рабочего органа измен етс  угол наклона стрелы. Шестерн  29 (фиг. 5), наход ща с  в зацеплении с сектором 27, враща сь, вращает кр п щуюс  на одной с ней оси катушку 30, на которой закреплен конец ленты рулетки 31. На катушке перема тываетс  с рулетки 31 часть ленты соответственно заглублению ковша. Точность работы непосредственно зависит от качества планировки трассы поэтом до начала работ по рытью тра шеи трасса должна быть спланирована и разбита с закреплением в натуре то чек изменени  направлени  трассы в плановом и высотном отношении и характерных точек изменени  рельефа земной поверхности. Все обозначени  точки нивелируютс  геометрическим методом и на основе данных нивелировани  составл етс  т.родольный 11рофиль существующей земной поверхности , на которой согласно данным проекта наноситс  продольный профиль днатраншеи (фиг. 8). Дл  всех интер валов трассы, имеющих разные уклоны рельефа при одинаковых заданных укло нах профил  дна траншеи, разные укло ны дна траншеи при одинаковых уклонах рельефа, разные и уклон рельефа и уклон профил  дна траншеи, вычисл етс  перепад уклонов, т.е. алгебраическа  разность уклона земной поверхности и проектного уклона дна траншеи. При этом подъем (по ходу экскаватора) принимаетс  Со знаком +, уклон - со знаком -. Когда профиль дна траншеи и земной поверхности совпадают, то машинист находит в продольном профиле (фиг. 8, графа 3) проектное заглубление на точке Т () и копает до момента когда с отсчетным штрихом рамки 35 совместитс  деление ленты рулетки 370, и на прот жении всего интервала до точки 2 придерживаетс  этого делени , т.е., копирует профиль земной поверхности, который параллелен профилю дна траншеи по условию. При наличии уклонов земной поверхности , выкопав траншею до точки 2 (фиг. 8), машинист забивает стержень- корь 4 вблизи экскаватора (1-2 м), в 0,6 - 0,7 м от кра  траншеи , чтобы проволока не провисла в траншею. Затем, ослабив гайку шарнирного соединени  24, разблокирует рейку 15 от шестерни 12, подн в ее передний конец} ослабив гайку пласти ньг-реверса 16 и сдвига  его вдоль осн на себ , выводит из зацеплени  внутренней нарезкой венец 14 и ставит в положение Вычитание ; набирает рачажками арифмометра 9, 8, 7 (фиг. 9) число 370 (высота заглублени  в точке 2, Фиг. 8), а рычажками 2 и 1 набирает число 45 (рассто ние от точки 2 до точки 3). Вводит оба на результативный счетчик и возвращает рычажки 9, 8, 7, 2, 1 в положение О. Не передвига  каретки арифмометра, рычажками 7, 6, 5 набирает число 15,6 - величина перепада уклонов (мм) в интервале точка 2-4, а рычажок 1 ставит на число 1 (фиг. 9). Вводит рейку 15 в зацепление с шестерней 12, закрепл ет гайку шарнирного соединени . Через кахздый метр пройденного пути экскаватором рассто ни  из числа 370 вычитаетс  1,56 см, а отложенное на результативный счетчик рассто ние 45 м (против рычажков 1. и 2, фиг. 9) уменьшаетс  на 1 м. На пикете 0+65, в трех метрах от точки 2, счетчик арифмометра покажет вычисленное проектное заглубление дна траншеи: где Ь„ - заглубление дна траншеи в исходной точке 2 согласно продольному профилю; перепад уклонов дл  данного интервала трассы; рассто ние пройденное от исходной точки. Подставив числовое значение величин , получим h 370-1, (число беретс  из.первых трех цифр с округлением до сантиметра). На счетчике против рычажков 1 и 2 будет остаток рассто ни  до точки 3, равной м. Так как значение каждого делени  ленты рулетки соответствует 5 см заглублени  ковша и оцифровка кратна 5, то машинист опускает стрелу до совмещени  с отсчетным штрихом делени  365, а не 370. На пикете 0+66 вычисленное заглубление дна траншеи (соответвующее проекту) h 370-1, см. При опускании стрелы с отсчетым штрихом совмещаетс  деление 365, ближайшее к числу 364. На пикете 1+0,7, точка 3, арифмометр покажет нужное заглубление: h 370-1,56x45 300. Остаток рассто ни  равен 0. Пройденное рассто ние равно 45-0 45 м. Стрела опускаетс  до совмещени  с отсчетным штрихом делени  ленты 300. Таким образом машинист, руководст ву сь показани ми счётчика арифмомет ра, корректирует заглубление рабочего органа экскаватора: как только на счетчике по витс.  число, кратное делению ленты (числу 5) или близкое к нему, при опускании стрелы машинис совмещает это число с отсчетным штрихом, т.е. арифмометр вычисл ет 6510 проектные заглублени  дна траншеи (h), а машинист реализует данные, вычисленные арифмометром, в натуре, фиксиру  нужное заглубление по ленте рулетки. Вычисленное арифмометром пройденное рассто ние машинисту необходимо знать дл  своевременного переноса стержн - кор  4, чтобы не по рвать проволоку. Как только пройден u .u ..t.vD jjivjivjr . iuJlt)K.O пройде ное рассто ние приблизитс  к длине проволоки, машинист вытаскивает  корь из земли, наматывает проволоку на катушку 1 и забивает  корь в 1-2 м от экскаватора. Изобретение просто по конструкции, надежно в эксплуатации и обеспечивает достаточную точность производства работ.

.25

/7//2

2.2

7Г

т

а /

21

17

Фиг.

Фиг Л

Фиг.5

Фиг.1

иг.8 ( f)

1 f

QO ь

VN К

N v.

vc

101,0 пМ т-3(п -1+07) П (п )

U2.8 (л1л,(т2)

К «О

g

5ь

1/г2

53,0 Т-5(п 2+06) ПК 2+61

Фи-i.W

Фиг.д

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ КОПАНИЯ ОДНОКОВШОВЫМ ЭКСКАВАТОРОМ, включающее сумматор и датчик глубины копания с индика- ром, отличающееся тем, что, с целью повышения качества работ и точности измерения глубины копания, оно снабжено датчиком пройденного пути, а сумматор выполнен из арифмометра и из соленоида, сердечник которого связан посредством зубчато-реечной передачи с валом арифмометра.

2. Устройство поп. 1, отличающееся тем, что датчик пройденного пути выполнен из катушки с канатом и имеет контакт, электрически соединенный с соленоидом и установленный с возможностью периодического замыкания катушкой.

3. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что датчик глубины копания с индикатором выполнен из рулетки с лентой, проградуированной в единицах заглубления ковша, при этом устройство снабжено кинематически связанным с рулеткой зубчатым сектором для установки на стреле.

>