устройство для обнаружения и точного наведения грузозахватного механизма на затонувшую древесину

Формула изобретения

Устройство для обнаружения и точного наведения грузозахватного механизма на затонувшую древесину, включающее грейфер, датчик эхолота, блок обработки сигнала и дисплей, отличающееся тем, что датчик эхолота установлен непосредственно на криволинейной челюсти грузозахватного механизма с возможностью распространения области его сигнала в форме конуса с вершиной в датчике как в сторону от грузозахватного механизма, так и в одном направлении с его рабочей областью, позволяющей оператору находить удаленные топляки и осуществлять точное наведение грейфера на топляк по изображению, сформированному на дисплее эхолота в результате обработки отраженного сигнала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для обнаружения на большой площади затонувших предметов и точного наведения грузозахватного механизма на затонувший подводный предмет (топляк) в условиях ограниченной видимости, даже при полном ее отсутствии, и может быть использовано на лесосплаве при проведении работ по поиску топляков, а также топлякоподъемных или дноуглубительных работ.

Известен ряд устройств, предназначенных для захвата и перемещения лесоматериалов, характеристики которых отражены в авторских свидетельствах и патентах под №1594057, 1549898, 1553510, 1643409, 1616852, 1636298, 1615751, 1557071, 1650560, 1581678 [1-11]. Сущность данных изобретений заключается в том, что они имеют в своей конструкции механизм привода челюстей грейфера, две пары зубьев, поворачивающихся вокруг неподвижных осей, закрепленных на корпусе устройства, и предназначены для захвата и перемещения лесоматериалов.

Недостатками существующих конструкций является узкий круг выполняемых ими функций, ограниченный захватом лесоматериалов в слепую и последующим их перемещением. Эксплуатация данных механизмов характеризуется трудностью, порой невозможностью их использования в условиях ограниченной видимости или при ее полном отсутствии, а также полной непригодностью их для обнаружения интересующих оператора предметов даже на малом удалении их от конструкции (выполнение функции “слепой поиск”).

Для подъема топляка ЦНИИ лесосплава сконструировал специальный грейфер, который хорошо врезается в грунт и обеспечивает извлечение заиленного топляка. Конструкция данного грейфера описана в литературе [12]. К недостаткам данного грейфера также следует отнести узкий круг выполняемых операций и сложность их исполнения непосредственно под грейфером и на некотором от него удалении, в среде с ограниченной видимостью или при ее полном отсутствии.

Техническим результатом, решаемым заявителем, является расширение круга операций, выполняемых грузозахватным устройством, и обеспечение удобства работы с ним, дающего возможность проведения работ по обнаружению и подъему затонувших предметов грузозахватным устройством на большой площади в условиях ограниченной видимости и при ее полном отсутствии.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для обнаружения и точного наведения грузозахватного механизма на затонувшую древесину, включающем грейфер, датчик эхолота, блок обработки сигнала, дисплей и связи между ними, согласно изобретению датчик эхолота установлен непосредственно на торцевой стороне челюсти грузозахватного механизма, не контактирующей с поднимаемым топляком, с возможностью распространения области его сигнала в форме конуса с вершиной в датчике и совпадающей при открытых челюстях по направлению с рабочей областью грузозахватного механизма, а при закрытых челюстях направленной в сторону дна водного объекта под отличным от нормали углом и позволяющей оператору определять наличие топляка на удалении от грузозахватного механизма и осуществлять точное наведение грейфера на топляк по изображению, сформированному на дисплее эхолота в результате обработки отраженного сигнала.

Предлагаемое устройство поясняется чертежами, где фиг.1 - вид спереди при открытых челюстях; фиг 2. – вид спереди при полуоткрытых челюстях; фиг.3 - вид спереди при закрытых челюстях.

Устройство для точного наведения грузозахватного механизма содержит датчик эхолота 1, который установлен непосредственно на челюсти грузозахватного грейферного механизма 2 и посредством провода 3 соединен с блоком обработки сигнала (микроЭВМ) 4 и жидкокристаллическим дисплеем 5, расположенным в кабине крановщика, управляющего работой грузозахватного механизма.

Устройство работает следующим образом. В режиме обследования дна водного объекта (поиска топляков) оператор включает эхолот 1 и при закрытых челюстях грузозахватного механизма 2 поворачивает его вокруг вертикальной оси, например, при помощи ротатора. Датчик эхолота 1 генерирует ультразвуковые волны (сигналы), область распространения которых имеет форму конуса с вершиной в датчике и направлена на участок дна водного объекта, расположенный в стороне, на некотором удалении от грузозахватного механизма 2. Сигнал отражается от твердых предметов и поверхностей, находящихся на его пути в толще воды или на дне и, возвращаясь, воспринимается датчиком эхолота 1. Вернувшийся на датчик сигнал преобразуется в электрический импульс и в таком виде поступает в блок обработки 4, а затем на дисплей эхолота 5. Таким образом, на дисплее 5, который располагается в поле зрения оператора, формируется изображение твердых предметов и поверхностей, находящихся на некотором удалении от грейфера. Ориентируясь по этому изображению, оператор определяет местоположение, конфигурацию и размеры обнаруженного затонувшего предмета.

В режиме захвата обнаруженного предмета устройство работает следующим образом. После обнаружения затонувшего предмета оператор подает грейфер в его сторону, открывает челюсти грузозахватного механизма 2 таким образом, чтобы закрепленный на челюсти датчик эхолота 1 постоянно удерживал нужный предмет в полосе сигнала. В тот момент, когда полоса сигнала будет направлена вертикально вниз на захватываемый предмет, челюсти грейфера будут полностью открыты (область распространения сигнала имеет форму конуса с вершиной в датчике и совпадает по направлению с рабочей областью грузозахватного механизма 2). Таким образом, на дисплее 5, который располагается в поле зрения оператора, формируется изображение твердых предметов и поверхностей, находящихся в рабочей зоне грузозахватного механизма. Ориентируясь по этому изображению, оператор производит точное наведение грузозахватного механизма на цель для ее захвата и подъема на поверхность.

Источники информации

1. А.с.1581678 СССР, МКИ 5 В 63 С 3/00. Грейфер с устройством для определения кривой зачерпывания. /Пронин С.В., Панин В.В. Московский институт инженеров водного транспорта. - Опубл. 05.02.88, Бюл. №28.

2. А.с.1650560 СССР, МКИ 5 В 63 С 3/16. Грейфер. /Буров С.В., Архангельский ЛТИ им.Куйбышева. - Опубл. 23.05.91, Бюл. №19.

3. А.с.1557071 СССР, МКИ 5 В 66 С 3/18. Приводной грейфер. /Волоцкой В.А. - Опубл. 07.09.87, Бюл. №14.

4. А.с.1615751, МКИ 5 СССР В 63 С 7/02. Устройство для подъема затонувшего объекта. /Шляпин Ю.М., Глазунов Ю.Н. и др. - Опубл. 16.02.88, Бюл. №47.

5. А.с.1636298, МКИ 5 СССР В 63 С 7/02. Устройство для захвата затонувшего объекта. /Белашов А.Н. - Опубл. 23.03.91, Бюл. №11.

6. А.с.1616852, МКИ 5 СССР В 66 С 3/16. Устройство для очистки пней от грунта. /Корючин Г.В., Кировский НИИ лесной промышленности. - Опубл. 06.01.89, Бюл. №48.

7. А.с.1643409, МКИ 5 СССР В 66 С 1/42. Грузозахватное устройство. /Иванов Л.А. - Опубл. 23.04.91, Бюл. №15.

8. А.с.1650560, МКИ 5 СССР В 66 С 3/16. Грейфер. /Никишов Ю.Г., Чайников А.Г., МарПИ им. Горького. - Опубл. 23.10.89, Бюл. №39.

9. А.с.1553510, МКИ 5 СССР В 66 С 3/00. Грейфер с дистанционным управлением. /Таубер Б.А., Шеникович Д.Г., Сербин Я.А., Никулинов Т.А., МЛТИ.. - Опубл. 24.03.88, Бюл. №12.

10. А.с.1549898, МКИ 5 СССР В 66 С 3/16. Гидравлический грейфер. /Булов С.В., Дебрин В.М., Антрушин Т.М., Архангельский ЛТИ. - Опубл. 29.06.88, Бюл. №10.

11. А.с.1594057, МКИ 5 СССР В 63 В 22/00. Устройство для обнаружения подводного объекта. /Митрофанов А.А., Шилов А.А., Синицкий А.В., Григорьев Н.А. - Опубл. 23.09.90, Бюл. №35.

12. Таубер Б.А. Подъемно-транспортные машины: Учебник для вузов. -Изд. 5-е, перераб. и доп. - М.: Экология, 1991. - С. 93-95.