Программное устройство

 

Изобретение относится к устройствам управления работой гидроприводных грузовых лебедок и может быть использовано преимущественно в судовых лебедках, работающих с грузами, опускаемыми под воJ 2 ду. Целью изобретения является обеспечение автоматической остановки груза на предварительно заданной глубине. Устройство для управления лебедкой 1, снабженной насосом 2 с сервоприводом 3, содержит программное устройство 4. Рабочие полости 5 и 6 гидроцилиндров гидравлически связаны с насосом 7 и баком 8 через гидрораспределители 9 и 10. На канате лебедки подвешен груз 11. На валике насажено зубчатое колесо, от которого вращение лебедки передается через блок колес блоку из цилиндрического и конического колес. 1 з.п. ф-лы. 7 ил. S 05 6 66. M-Jсл С vj 00 GJ CJ VI О з

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sI)s В 66 О 1/44

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

liPVI ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю б дб (21) 4357828/11 (22) 04.01.88 (46) 15.05.92. Бюл, 1Ф 18 (72) А.П.Сальников (53) 621.864(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 713821, кл. В 66 D 1/44. (54) ПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к устройствам управления работой гидроприводных грузовых лебедок и может быть использовано преимущественно в судовых лебедках, работающих с грузами, опускаемыми под во. Ж 1733370 А1 ду. Целью изобретения является обеспечение автоматической остановки груза на предварительно заданной глубине. Устройство для управления лебедкой 1, снабженной насосом 2 с сервоприводом 3, содержит программное устройство 4. Рабочие полости 5 и 6 гидроцилиндров гидравлически связаны с насосом 7 и баком 8 через гидрораспределители 9 и 10. На канате лебедки подвешен груз 11. На валике насажено зубчатое колесо, от которого вращение лебедки передается через блок колес блоку из цилиндрического и конического колес. 1 з.п. ф.-лы, 7 ил.

1733370

25

45

55

Изобретение относится к устройствам управления работой гидроприводных грузовых лебедок и может быть использовано преимущественно sсудовых лебедках,,работающих с грузами, опускаемыми под воду

Цель изобретения — обеспечение автоматической остановки груза на предварительно заданной глубине.

Нэ фиг,1 изображен механизм управления лебедкой, включающий программное устройство; на фиг.2 — кинематическая связь зубчатого и конических колес; на фиг.3 — кинематическая связь диска с водилом; нэ фиг.4 — кинематическая связь маховика с гидроцилиндрами; на фиг.5 — фрикционный механизм, разрез А — А на фиг,3; на фиг,б— разрез Б-Б на фиг.4, дифференциаЛ и блок из кулачков замедления и барабана; на фиг,7 — разрез В-В на фиг,4.

Гидроприводная лебедка 1 снабжена насосом переменной производительности 2 силового гидропривода. имеющего встроенный сервопривод 3 управления, связанный с программным устройством 4. Рабочие полости 5 и б гидроцилиндров программного устройства гидравлически связаны с насосом 7 управления и баком 8 через гидрораспределители 9 и 10. На канате лебедки подвешен груз 11, На валике 12 программного устройства, получающем вращение от лебедки, насажено зубчатое колесо 13, от которого вращение лебедки передается через блок 14 и 15 колес блоку из цилиндрического 16 и конического 17 колес, свободно насаженному на валик 18. Вращение колеса 15 через колесо

19, валик 20, колеса 21 и 22 передается . валику 23 и колесами 24 и 25, От колеса 24 получают вращение свободно насаженные на валик 20 колесо 26 и сблокированные с ним кулачки 27. (замедление на конечном участке подъема) и кулачки

28 (разгон на начальном участке опускания), с которыми взаимодействуют толкатели 29 и 30, насаженные на выходной вал 31, управляющий производительностью насоса.

На валике 20 на скользящей направляющей шпонке 32 насажен диск 33, с которым сопрягается ди"к 34, насаженный на валик 20 свободно, Сжатие дисков осуществляется пружиной 35, упирающейся в регулировочные гайки 36 на неподвижной резьбовой втулке 37. Диски 33, 34 и сжимающая их пружина 35 образуют фрикционное устройство. С диском 34 сблокированы кулачки 38 (разгон при подьеме) и 39 (разгон при опускании), с которыми взаимодействуют толкатели 40 и 41, насаженные на вал 31.

Коническое колесо 17 с сателлитами 42, водилом 43 и коническим колесом 44 образуют конический дифференциал, в котором колеса 17 и 44 являются центральными. Со ступицей колеса 44 посредством соединения нэ направляющей скользящей шпонке

45 сопряжены кулачки 46 (торможение при опускании) и 47 (торможение при подъеме), с которыми взаимодействуют толкатели 48 и 49, насаженные на вал 31.

Кулачки 46 и 47 с барабаном 50 образуют блок, имеющий во внутреннем отверстии общей ступицы сквозной шпоночный паз и ходовую резьбу, с которой сопряжен неподвижный ходовой винт 51. Барабан 50 имеет две кулачковые шайбы 52 и 53, с которыми взаимодействуют микровыключатели 54 и

55. Шайбы имеют впадину на половине длины окружности и установлены таким образом, что при нулевом положении блока микровыключатели не нажаты (выключены), а при повороте блока в любую сторону от этого положения нажимается (включается) только один соответствующий микровыключатель. Наружный диаметр шайб и барабана одинаковый.

На правом конце валика 18 насажена колесо 56, которое через блок колес 57, 58 и

59 и через колесо 60 приводится во вращение от маховичка 61 ручного задания глубины через двухсторонюю муфту 62 обгона, позволяющую передавать вращение любого направления от маховичка к колесу 60 и стопорящую маховичок и колесо 60 при приложении вращающего момента любого направления со стороны валика 18 через колеса 56, 57 и 58.

На левый конец вала 31 насажен сектор

63, с которым через тяги 64 и 65, пружины

66 и 67, рычаги 68 и 69 связаны валики 70 и

71.

На правый конец вала 31 насажен фигурный рычаг 72, имеющий упоры 73 и 74, ограничивающие угол поворота вала 31, и упоры 75 и 76, посредством которых вал фиксируется в нулевом положении.

Соосно с валом 31 расположен валик 77, нэ котором насажен зубчатый сектор 78, имеющий на горизонтальном выступе 79 упоры 80 и 81, посредством которых зубчатый сектор устанавливается в нулевое положение. Одновременно валик 77 служит осью для рычагов 82 и 83, несущих на концах ролики, которые благсдаря стяжной пружине 84 постоянно прижаты снизу к поршням

85 и 86, Зубчатый сектор 78 сцеплен с зубчатым венцом 87,нарезанным на общей ступице кулачков 38, 39 и диска 34. Поршни 85 и 86 размещены в гидроцилиндрах 88 и 89 и

1733370 устанавливаются в нижнее положение пру- включает микровыключатель и,::,алее обкажинами 90 и 91. тывается по наружной поверхности барабаСверху в поршни упираются своими ро- на 50. Нажимной ролик микровыключателя ликамирычаги92и93,насаженныенавалики 55 перемещается по впадине шайбы 53 и

70 и 71. Верхние полости гидроцилиндров 88 5 затем выходит из соприкосновения с шайи 89 нерабочие и постоянно сообщены со бой,оставляя микровыключатель выключенсливной линией. ным, С колесом 59 сцеплено колесо 94, сво- При подаче исполнительной команды бодно насаженное на валик 95 и имеющее включается распределитель 10, рабочая по-, стрелку отсчета 96, показывающую на шка- 10 лость гидроцилиндра 89 сообщается с лиле 97 заданную глубину. Валик 95 получает нией давления, поршень 86 перемещается вращение от колеса 98 через колесо 25. Ка вверх, сжимая пружину 91. Рычаг 83 под правом конце валика 95 закреплена стрелка действием пружины 84 следует за поршнем отсчета 99, показывающая на шкале 97фак- 86 и освобождает при этом упоры 76 и 81. тическую глубину. В исходном (нерабочем) 15 Рычаг 72 и зубчатый сектор 78 получают положении программного устройства рэбо- возможность поворота против часовой чие полости гидроцилиндров 88 и 89 сооб- стрелки. Одновременно поршень 86 повощены со сливом, поршни 85. и 86 рачивает против часовой стрелки рычаг 93 и пружинами установлены в нижнее положе- с ним через валик 71 рычаг 69. Последний, 20 растягивая пружину 67, через тягу 65 создаРычагами 82 и 83 через упоры 75 и 76 ет момент, поворачивающий сектор 63 и с . рычаг 72 и с ним вал 31.установлены в нуле- ним вал 31 против часовой стрелки до выбивое положение. Стрелки 96 и 99 установле- рания установочного зазора между роликом ны на нулевое деление шкалы 97. Блок толкателя 30 и кулачком 28. кулачков 46, 47 с барабаном 50 находится в 25 Вал 31 задает насосу 2 производительсреднем положении, микровыключатели 54 ность, обеспечивающую вращение лебедок и 55 выключены. Кулачки 27, 28, 38, 39 нахо- в сторону опускания с малой скоростью. С дятся внулевом положении,,при этом роли- лебедкой начинает вращаться по часовой ки толкателей 29, 30, 40. 41, 48, 49 стрелке валик 12. От него через соответстрасполагаются над крайними точками раба- 30 вующие колеса приводятся во вращение: вачих профилей кулачков, имеющими макси- лик 20 по часовой стрелке; валик 23 против мальный:радиус, между роликами часовой стрелки; валик 95 по часовой стрел толкателей и кулачками разгона имеются ке; колесо 17 по часовой стрелке. установочные зазоры, обеспечивающие со- Вращению валика 18 препятствует муфответствующие начальные скорости враще- 35 та.62 обгона, благодаря чему водило 43 не ния лебедки. вращается.

Программное устройство работает сле- От валика 23 получают вращение по чадующим образом, совой стрелке колесо 26 и кулачки 27, 28. По

1. Опус:ание из верхнего положения. мере поворота кулачка 28 профиль его.в

Вращением маховичка 61 по часовой 40 месте контакта с роликом толкателя 30 пострелке приводится вовращение блок колес нижается, за счет натяжения пружины 67

57 — 59. От колеса 59 поворачивается по ча- толкатель следует за профилем кулачка, совой стрелке колесо 94 со стрелкой 96, угол отклонения валика 31 от нулевогополопоказывающей на шкале 97 заданную глу- жения увеличивается и увеличивается скобину, От колеса 57 через колесо 56 враща- 45 рость опускания в соответствии с ется по часовой стрелке валик 18 и с ним программой, отображенной в профиле куводило 43, При зтом колесо. 17, поскольку лачка 28 и учитывающей особенности опуоно связано с лебедкой, остается неподвиж- скания груза на начальном участке: наличие ным, Сателлиты 42, обкатываясь по непод- границы сред, близость корпусных конствижному колесу 17, приводят во вращение 50 рукций и т,п. по часовой стрелке колесо 44 и с ним через После прихода под ролик толкателя точскользящую шпонку45 — блоку кулачков 46. ки профиля кулачка, имеющей минималь47 с барабаном 50 и шайбами 52, 53, Одно- ный радиус; дальнейший поворот вала 31 временноблок перемещаетсяблагодаря не- . прекращается, опускание продолжается с подвижному ходовому винту влево. Таким 55 постоянной(максимальной)скоростью. Скообразом, любая точка блока перемещается рость может быть ограничена путем огранив пространстве по винтовой траектории. В чения угла поворота рычага 72 упором 74. результате кулачки 46, 47 входят из-под тол- Вместе с валиком 20 по часовой стрелке кателей, нажимной ролик микровыключате- вращаются диск 33, диск 34, кулачки 38 и 39, ля 54 выходит из впадины шайбы 52, зубчатый венец 87. При этом рабочий проф1733370

20

40

55 иль кулачков 38, 39 относительно (в пересчете на метры троса) короче профиля кулачков 27, 28. Поэтому при опускании из верхнего положения кулачок 39 на характер изменения скорости не влияет. Подробно

его работа рассмотрена в случае опускания из промежуточного положения.

По мере опускания зубчатый венец 87 поворачивает сектор 78 против часовой стрелки. Поворот происходит до соприкосновения упора 81 с рычагом 83. Далее диск

34 пробуксовывает относительно диска 33. вращение кулачков 38, 39 прекращается при вращающемся валике 20, Вместе с валиком 95 по часовой стрелке вращается стрелка 99, показывающая фактическую глубину, на которую опущен груз.

От колеса 17 через неподвижные в пространстве сателлиты вращение передается колесу 44, вместе с которым против часовой стрелки вращаются кулачки 46, 47 и барабан 50 с шайбами 52, 53. Одновременно благодаря наличию соединения на направляющей скользящей шпонке и ходового винта кулачки и барабан перемещаются вправо. По мере поворота рабочий урофиль кулачка 46 входит в соприкосновение с роликом толкателя 48 и приводит вал 31 в нулевое положение. уменьшая скорость опускания до нуля в соответствии с профилем кулачка. Одновременно с приходом вала 31 в нулевое положение нажимной ролик микровыключателя 54 переходит во впадину шайбы 52, микровыключатель выключается, отключая распределитель 10, Рабочая полость гидроцилиндра 89 сообщается со сливной линией поршень 86 под воздействием пружины 91 возвращается в нижнее положение, приводя рычаг 83 в исходное положение, Последний через упор 81, сектор 78, зубчатый венец 87 за счет пробуксовывания диска 34 относительно диска 33 приводит кулачки 38, 39 в нулевое положе.ние, а также через упор 76 фиксирует рычаг

72 и с ним валик 31 в нулевом положении.

Лебедка останавливается после опускания груза на глубину, которая была предварительно задана, Показания стрелок 96 и 99 при этом совпадают, 2. Опускание из промежуточного положения.

Глубина опускания задается аналогично случаю опускания из верхнего положения.

При подаче исполнительной команды вал 31 .поворачивается против часовой стрелки до выбирания установочного зазора между роликом толкателя 41 и кулачком

38. Лебедка начинает вращаться в сторону опускания с малой скоростью, приводя во вращение соответствующие валики и колеса. Поворот кулачка 28 на скорость зоны соприкосновения с роликом опускания не влияет, поскольку его рабочий профиль вышел из зоны соприкосновения с роликом толкателя 30.

По мере поворота кулачка 39 профиль его в месте контакта с роликом тол кателя 41 понижается, скорость опускания увеличивается в соответствии с. программой, отображенной в профиле кулачка. После прихода под ролик толкателя точки профиля кулачка; имеющей минимальный радиус, дальнейший поворот вала 31 прекращается, опускание продолжается с постоянной (максимальной) скоростью. Вращение кулачка также прекращается благодаря упору 81 и пробуксовыванию диска 34.

При подходе к заданной глубине вступает в работу кулачек 46 аналогично случаю опускания из верхнего положения. Скорость опускания уменьшается до нуля, выключается микровыключатель 54, программное устройство приводится в исходное положение. лебедка останавливается после опускания груза на вновь заданную глубину.

3, Подъем до промежуточного положения, Подъем задается маховичком 61 — т.е, вращением его против часовой стрелки. При этом колесо 94 со стрелкой 96 поворачивается против часовой стрелки, а блок кулачков 46, 47 с барабаном 50 поворачивается против часовой стрелки и смещается по ходовому винту вправо, нажимной ролик микровыключателя 55 выходит из впадины шайбы 53, включает микровыключатель.

При подаче исполнительной команды включается распределитель 9, рабочая полость гидроцилиндра 88 сообщается с линией давления, поршень 85 перемещается вверх, сжимая пружину 90, Рычаг 82 под действием пружины 84 следует за поршнем

85 и освобождает при этом упоры 75 и 80.

Рычаг 72 и зубчатый сектор 78 получают возможность поворота по часовой стрелке.

Одновременно поршень 85 поворачивает по часовой стрелке рычаг 92 и с ним через валик 70 рычаг 68. Последний, растягивая пружину 66, через тягу 64 создает момент, поворачивающий сектор 63 и с ним вал 31 по часовой стрелке до выбирания установочного зазора между роликом толкателя 40 и кулачком 38. Вал 31 задает насосу 2 производительность, обеспечивающую вращение лебедки в сторону подъема с малой скоростью. С лебедкой начинает. вращаться против часовой стрелки валик 12. От него приводится во вращение: валик 20 против часовой стрелки; валик 23 по часовой стрел1733370

10 ке; валик 95 против часовой стрелки; колесо

17 против часовой стрелки, От валика 23 получают вращение против часовой стрелки колесо 26 и кулачки 27 и 28. 5

Вместе с валиком 20 против часовой стрелки вращаются диски 33 и 34, кулачки

38, 39 и зубчатый венец 87. Толкэтель 40 следует за профилем кулачка 38, увеличивается скорость подъема в соответствии с про- 10 граммой, отображенной в профиле кулачка.

По мере подъема сектор 78 поворачивается по часовой стрелке до соприкосновения упора 80 C рычагом 82. Далее диск 34 пробуксовывается относительно диска 33, вра- 15 щение кулачков 38, 39 прекращается.

Подъем продолжается с постоянной (максимальной) скоростью, Скорость может быть ограничена путем ограничения угла поворота рычага 72 упором 73; 20

Вместе с валиком 95 против часовой стрелки вращается стрелка 99.

От колеса 17 через неподвижные в пространстве сателлиты вращение передается колесу 44, вместе с которым вращается по 25 часовой стрелке и одновременно перемещается влево по ходовому винту блок кулачков 46, 47 с барабаном 50. Рабочий профиль кулачка 47 входит s соприкосновение с роликом толкателя 49 и приводит вал 31 в 30 нулевое положение. Скорость подъема уменьшается до нуля, Одновременно с приходом вала 31 в нулевое положение нажимной ролик микровыключателя 55 переходит во впадину шай- 35 бы 53, микровыключатель выключает распределитель 9, Рабочая полость гидроцилиндра 88 сообщается со сливной линией, поршень 85 под действием пружины

90 возвращается в нижнее положение, при- 40 водя рычаг 82 в исходное положение, Последний через упор 80, сектор 78, зубчатый венец 87 за счет пробуксовывания диска 34 относительно диска 33 приводит кулачки 38, 39 в нулевое положение, а через упор 75 45 фиксирует рычаг 72 и с ним вал 31.в нулевом положении.

Лебедка останавливается после подьема груза до глубины, которая была предварительно задана, Показания стрелок 96 и 99 50 при этом совпадают.

4, Подъем до верхнего положения.

Подъем задается аналогично случаю подъема до промежуточного положения.

При подаче исполнительной команды про- 55 граммное устройство нэ участке разгона и подъема с постоянной (максимальной) скоростью работает аналогично случаю подъема до промежуточного положения.

От валика 23 получают вращение против часовой стрелки колесо 26 и кулачки 27, 28. На конечном участке подъема рабочий профиль кулачка 27 входит в соприкосновение с роликом толкателя 29 и приводит вал

31 в нулевое положение. Скорость подъема уменьшается до нуля. в соответствии с программой, отображенной в профиле кулачка

27 и учитывающей особенности подъема груза на конечном участке(наличие границы сред, близость корпусных конструкций, корпусных конструкций, особенности приема груза и т.п.).

Рабочий профиль кулачка 38 относительно (в пересчете на метры троса) короче, чем рабочий профиль кулачка 27. Поэтому при подъеме до верхнего положения кулачок 38 на характер изменения скорости не влияет, Остановка лебедки происходит аналогично случаю подъема .до промежуточного положения, Формула изобретения

1. Программное устройство преимущественно для судовых лебедок, содержащее гидроцилиндры с подпружиненными поршнями, зубчатые колеса, кинематически связанные с кулачками разгона и торможения груза, соединенными посредством фрикционного механизма с лебедкой, и микропереключэтели, соединенные с злектросхемой управления лебедкой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности управления лебедкой путем автоматической остановки груза на заданном уровне, оно снабжено стрелочным механизмом отсчета заданного и фактического уровней, включающим дифференциал с водилом и барабан с кулачковыми шайбами, неподвижный ходовой винт, сопряженный резьбовым соединением с барабаном, и. маховик, при этом водило дифференциала соединено с указывающей заданный уровень стрелкой механизма отсчета и посредством муфты обгона маховиком этого механизма, а кулачки разгона связаны кинематически со штоками поршней гидроцилиндров.

2. Устройство по п.1, о т л и ч Ь ю щ е ес я тем, что стрелка механизма отсчета фактической глубины расположена соосно со стрелкой механизма отсчета заданной глубины и имеет с ней общую шкалу.

1733370

1733370

Составитель B,Äåãòÿðåâ

Техред М,Моргентал Корректор Э.Лончакова

Редактор А,Долинич

Заказ 1635 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101