Устройство для ограничения раскачивания подвешенного на тележке груза

 

Изобретение относится к грузоподъемным транспортным средствам, а именно к средствам для демпфирования колебаний подвешенного на канате груза , и может применяться на мостовых, козловых и багаенных кранах. Цель изоб ретения - повышение производительности работы устройства путем увеличения эффективности гашения колебаний груза. Устройство содержит электропривод 4, датчик 5 скорости и датчик 6 движущей силы электропривода, датчик 7 веса груза, блок 8 деления, регулятор 9 скорости с включенным на его входе первым сумматором 10, к входу которого подключен выход датчика 5, второй сумматор I1, третий сумматор 12, интегратор 13 и источник 14 постоянного напряжения. 2 ил. fS

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5D 4 В 66 С 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4071378/31-11 (22) 26.05.86 (46) 07.01.88. Бюл. № 1 (71) Московский инженерно-строительный институт им. В.В.Куйбышева (72) В.Я.Ткаченко (53) 621.864(088.8) (56) Патент ФРГ ¹ 1278079, кл. В 66 С 13/06, опублик. !968. (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ РАСКАЧИВАНИЯ ПОДВЕШЕННОГО НА ТЕЛЕЖКЕ

ГРУЗА (57) Изобретение относится к грузоподъемным транспортным средствам, а именно к средствам для демпфирования колебаний подвешенного на канате груза, и может применяться на мостовых, козловых и башенных кранах. Цель изоб ретения — повышение производительности работы устройства путем увеличения эффективности гашения колебаний груза. Устройство содержит электропривод 4, датчик 5 скорости и датчик

6 движущей силы электропривода, датчик 7 веса груза, блок 8 деления, регулятор 9 скорости с включенным на его входе первым сумматором 10, к вхо. ду которого подключен выход датчика

5, второй сумматор Il третий сумматор 12, интегратор 13 и источник 14 постоянного напряжения. 2 ил.

U — — ---. F М щ,+Р "g (2) где К „ — передаточный коэффициент

35 датчика 5 скорости (как постоянная величина в зависимости от датчика); г — собственная часто40 т . та колебаний груза 3

? — высота подвеса груза 3;

К вЂ” коэффициент обратной связи ос (постоянная .величина).

При наличии указанной обратной свя

45 зи на выходе третьего сумматора 12 формируется входной управляющий сигнал электропривода 4 Бд„ „, равный сумме выходного сигнала Uð регулятора 9 скорости и сигнала обратной свя50 зи Б, т.е. 11 „ =13 +У,. Введение обратной связи, образованной разностью выходного напряжения интегратора 13 и выходного напряжения датчика 5 скорости, увеличивает относительный коэф55 фициент затухания колебаний и тем самым уменьшает перерегулирование.

При торможении грузовой тележки 1 сигнал задания скорости U на входе

Зс регулятора 9 скорости стайовится рав1 13645

Изобретение относится к грузоподьемным транспортным средствам, а точнее к устройствам демпфирования колебаний подвешенного к тележке на гиб5 кой подвеске груза, и может применяться на мостовых, козловых и башенных кранах.

Целью изобретения является повышение производительности работы устройства путем увеличения эффективности гашения колебаний груза.

На фиг. 1 приведена схема предлага" емого устройства; на фиг. 2 — графики переходных процессов при торможении грузовой тележки, поясняющие работу этого устройства.

Устройство для ограничения раскачивания по отношению к грузовой тележке 1 подвешенного на канате 2 гру- 2< за 3 содержит электропривод 4, датчик 5 скорости и датчик 6 движущей силы электропривода, датчик 7 веса груза, блок 8 деления, регулятор 9 скорости с включенным на его входе первым сумматором 10, к входу которого подключен выход датчика 5 скорости, второй сумматор 11, а также дополнительно введенные в устройство третий сумматор 12, интегратор 13 (может быть выполнен на операционном усилителе или на базе цифровой техники) и источник 14 постоянного напряжения, причем выходы датчика 7 веса груза и источника 14 постоянного напряжения подключены к .входам второго сумматора ll выход которого соединен с входом делителя блока 8 деления, вход делимого которого соединен с выходом датчика 6 движущей силы электропривода, а его выход подключен к входу интегратора 13, три входа третьего сумматора 12 подсоединены к выходам соответственно регулятора 9 скорости, интегратора 13 и датчика 5 скорости, а его выход подключен к управляющему входу электропривода 4.

На фиг. 2 приведены, в частности, графики изменения во времени t суммарного входного управляющего сигнала электропривода U „ (график 15), угла отклонения Д груза 3 от вертикали (график 16) и скорости движения

Vw груза 3 (график 17) при торможении грузовой тележки 1.

Устройство работает следующим образом..

Выходной сигнал датчика 7 силы веса Р груза 3, пропорциональный ве98 2 личине p /g, где g — ускорение свобод ного падения, вместе с выходным напряжением источника 14 постоянного напряжения, пропорциональным массе

m грузовой тележки 1, поступает на входы второго сумматора 11 и формирует на его выходе сигнал, пропорциональный величине m +P /g. Этот сигнал поступает на вход делителя блока

8 деления, на вход делимого которого поступает выходное напряжение с датчика 6 движущей силы F., электропривот да, действующей.на грузовую тележку

1, а отношение этих сигналов, поступая на вход интегратора 13, формирует на его выходе напряжение, пропорциональное величине

Разность выходного напряжения интегратора 13 II и выходного напряжения датчика 5 скорости,пропорциональное скорости Ч перемещения грузовой тележки 1, поступающих на входы третьего сумматора 12 с противоположными знаками, образуют сигнал обратной связи, пропорциональный скорости изменения угла d1 отклонения груза 3 от вертикали, т.е.. з 13 ным нулю, выходной сигнал регулятора скорости 9 Uq,практически скачком достигает максимального значения и че рез третий сумматор 12 поступает на вход электропривода 4, а с учетом дополнительной обратной связи, образу емой разностью выходного напряжения интегратора 13 и выходного напряжения датчика 5 скорости, изменение во времени входного сигнала электропривода соответствует графику 15 (фиг.2)

Угол отклонения груза при этом плавно, без колебаний и перерегулирований увеличивается до установившегося значения Юзс в соответствии с зависимостью (график 16 фиг. 2).

Точно так же плавно скорость Ч г движения груза 3 переходит к равнозамедленному движению согласно графику 17.

При приближении скорости к нулевому значению выходной сигнал регулятора 9 скорости уменьшается до нуля и в результате переходных процессов, аналогичных описанным, грузовая тележка 1 и груз 3 плавно останавливаются, а отклонение груза 3 без колебаний и перерегулирований уменьшается до нулевого значения, обеспечивая высокую точность его остановки эа минимальное время (фиг. 2). Аналогичные процессы без колебаний и перерегулирований возникают в процессе разгона и равномерного движения грузовой тележки 1, что уменьшает динамические нагрузки на рабочее оборудование, увеличивает его надежность и уменьшает эксплуатационные расходы.

Дополнительные потери времени на переход от равномерного движения к равнозамедленному движению (и бт расстояния от точки покоя к точке равноус64598 4 коренного движения), определяемые наличием гибкой подвески груза (каната 2), при условии полного исключения колебаний достигают при этом минимума, причем в случае, если допускаются колебания с перерегулированием до

5Х, то можно еще больше уменьшить это время за счет уменьшения требуе10 мого значения коэффициента затухания.

Формула изобретения

Устройство для ограничения раскачивания подвешенного на тележке груза, содержащее гибкую подвеску, электропривод тележки, датчики скорости и движущей силы электропривода тележки, датчик веса груза, блок деления, 20 регулятор скорости тележки с включенным на его входе первым сумматором, к входу которого подсоединен выход датчика скорости, второй сумматор, о, т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности работы устройства путем увеличения эффективности гашения колебаний груза, оно снабжено интегратором, третьим сумматором и источником постоянного напряжения, причем выходы дат

30 чика веса груза и источника постоянного напряжения подключены к входам второго сумматора, выход которого соединен с первым входом блока деления, второй вход которого подсоеди35 нен к .выходу датчика движущей силы электропривода тележки, à его выход . подключен к входу интегратора,,три входа третьего сумматора подсоединены к выходам регулятора скорости те40 лежки, интегратора и датчика скорости тележки, а его выход подключен к входу электропривода тележки.

TJ (Р 8 щ11П1П11 Заказ 6525/18 Тираж 691 - Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4