Пристрій для визначення площі поперечного перерізу гірничих виробок

Реферат: Пристрій для визначення площі поперечного перерізу гірничих виробок містить з'єднаний з блоком обробки інформації лазерний вимірювач, що включає передавач та приймач лазерного сигналу. Введено додаткові вимірювачі, кожен зі своєю робочою частотою, та акселерометри для визначення поздовжнього та поперечного профілю рейкового шляху, що встановлені на рухомому візку з колісними парами. UA 90312 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ПЛОЩІ ПОПЕРЕЧНОГО ПЕРЕРІЗУ ГІРНИЧИХ ВИРОБОК UA 90312 U UA 90312 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до шахтного рейкового транспорту, а саме до засобів контролю стану рейкового шляху та поперечного перерізу гірничих виробок в умовах експлуатації, і може застосовуватися на залізничному транспорті (у метрополітені та тунелях). Відомий пристрій для зйомки перерізів гірничих виробок, до складу якого входять вертикальна стійка, пластина, закріплений у верхній частині останньої перпендикулярно її вертикальній осі оптичний візир (лазерний вимірювач), а також коловий рівень, причому вертикальна стійка обладнана шаровим шарніром, що складається з шарової п'яти та корпусу з затискачем [Патент Российской Федерации № 2469268. Устройство для съемки сечения камерных выработок]. Основними недоліками цього пристрою є складність вимірювання площі перерізу виробки через наявність тільки одного лазерного передавача, використання ручної праці для фіксації стійки, а також неможливість проведення вимірів під час руху вимірювального візка. Найбільш близьким по своїй технічній суті до пристрою, що пропонується, є пристрій зйомки перерізу гірничих виробок, що містить стійку із закріпленим на ній візиром та рівнем [Патент Российской Федерации № 2469272. Устройство для съемки сечения горных выработок]. Основними недоліками цього пристрою є невисока точність результатів під час руху вимірювача та складність їх обробки. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення пристрою для визначення площі поперечного перерізу гірничих виробок, у якому шляхом введення нових елементів досягається можливість одночасного контролю площі поперечного перерізу гірничих виробок, повздовжнього та поперечного профілю рейкового шляху у процесі руху, виключення ручної праці та автоматизація процесу фіксації результатів контролю і, за рахунок цього, підвищення надійності роботи та точності результатів вимірювання. Поставлена задача вирішується тим, що у пристрій для визначення площі поперечного перерізу гірничих виробок, що містить з'єднаний з блоком обробки інформації лазерний вимірювач, що включає передавач та приймач лазерного сигналу, згідно з корисною моделлю, введено додаткові вимірювачі, кожен зі своєю робочою частотою, та акселерометри для визначення поздовжнього та поперечного профілю рейкового шляху, що встановлені на рухомому візку з колісними парами. На Фіг. 1 показано пристрій для визначення площі поперечного перерізу гірничих виробок, вигляд за напрямом руху у виробці; на Фіг. 2 - те ж, вигляд збоку; на Фіг. 3 - блок-схема вимірювального тракту. Пристрій для визначення площі поперечного перерізу гірничих виробок містить візок 3 з колісними парами 4 на рейковому шляху 5, на якому закріплено декілька введених датчиків відстані, до складу кожного з яких входять передавач 1 та приймач 2 лазерного сигналу відповідної частоти, а також два акселерометри 7, 8, що з'єднані з блоком обробки результатів вимірювань 6. Пристрій для визначення площі поперечного перерізу гірничих виробок працює так. Під час руху візка 3 по рейковому шляху 5 передавачі 1 посилають лазерні сигнали, кожен зі своєю частотою, які віддзеркалюються від поверхні виробки і повертаються у зворотному напрямку, де їх фіксують приймачі 2. Відстань між передавачами 1 та поверхнею виробки визначається електронним блоком обробки результатів вимірювань 6 за часом проходження сигналу у прямому та зворотному напрямку. Також він фіксує результати вимірювань для подальшої обробки та аналізу, з метою отримання значень площі поперечного перерізу гірничої виробки. Акселерометр 8, який встановлено у крайній точці поперечного перерізу візка 3, фіксує прискорення цієї точки і передає сигнал у блок обробки результатів вимірювань 6, який подвійним диференціюванням визначає переміщення точки і, відповідно, поперечний профіль шляху 5. Аналогічно, акселерометр 7 встановлено у крайній точці поздовжнього перерізу візка 3, фіксує прискорення цієї точки у повздовжньому напрямі та передає сигнал у блок 6, який визначає повздовжній профіль рейкового шляху 5. Введення до конструкції пристрою для визначення площі поперечного перерізу гірничих виробок кількох сумісних між собою передавачів та приймачів лазерного сигналу різною частоти дозволяє вимірювати відстань від візка, що рухається до поверхонь виробки одночасно у декількох напрямках у процесі руху, що суттєво підвищує точність вимірювання і скорочує час на його проведення. Одночасно застосування у пристрої акселерометрів дає змогу безконтактним способом у процесі руху візка отримувати значення поперечного та подовжнього профілю рейкового шляху, що підвищує швидкість процесу та його точність. Введення до пристрою електронного блока обробки інформації дає змогу фіксувати результати вимірювань, обробляти та аналізувати їх з метою побудови площ поперечного перерізу виробки, поздовжнього та поперечного профілів рейкового шляху. 1 UA 90312 U Застосування пристрою, що пропонується, дозволяє одночасно контролювати площі поперечних перерізів гірничих виробок, поздовжній та поперечний профіль рейкового шляху у процесі руху, виключити ручну працю та автоматизувати процес вимірювання і, за рахунок цього, підвищити надійність та точність результатів вимірювання. 5 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 Пристрій для визначення площі поперечного перерізу гірничих виробок, що містить з'єднаний з блоком обробки інформації лазерний вимірювач, що включає передавач та приймач лазерного сигналу, який відрізняється тим, що введено додаткові вимірювачі, кожен зі своєю робочою частотою, та акселерометри для визначення поздовжнього та поперечного профілю рейкового шляху, що встановлені на рухомому візку з колісними парами. 2 UA 90312 U Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3