Способ контроля грузовой устойчивости трубоукладчика

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (11) (s1)s 8 66 С 23/90

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4492081/11 (22) 10.10.88 (46) 30,05;92, Бюл. N. 20 (71) Сибирский автомобильно-дорожный институт им. B.В,Куйбышева (72) В.C.ÙåðáàêoB и B.Ô,Ðààö (53) 621.874 (088.8) (56) Проблемы повышения технического. уровня строительных и дорожных машин:

Сборник научных трудов. M.: ВНИИстройдормаш, 1987, с. 63 — 71. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГРУЗОВОЙ УСТОЙ4ИВОСТИ ТРУБОУКЛАДЧИКА (57) Изобретение относится к подьемнотранспортному машиностроению. Цель изобретения — повышение эффективности.

Вычислительное устройство 1 снимает показания с датчиков 2 — 6, а также с задатчика 7, производит последовательное вычисление угла наклона грузовой стрелы, усилия в стре-ловом и грузовом канатах, угла действия нагрузки на крюке, грузового момента, момента устойчивости и степени загруженности трубоукладчика по грузовому моменту, сигнализирует машинисту о степени загруженности трубоукладчика, повторяя при этом заново

: цикл операций по определению степени загруженностии трубоукладчи ка,.5 ил.

1736910

Изобретение относится к подъемно. транспортному машиностроению, а именно к устройствам контроля грузовой устойчивости трубоукладчиков.

Цель изобретения — повышение эффек- 5 тивности.

На фиг. 1 схематически изображена структурная схема предложенного устройства контроля и размещение его на трубоукладчике; на фиг. 2 — узел крепления датчика 10 усилия в стреловом канате; на фиг. 3 — узел крепления датчика усилия в грузовом кана.те; на фиг. 4 — упрощения блок схема алгоритма работы устройства контроля грузовой устойчивости трубоукладчика; на фиг. 5 — 15 расчетная схема трубоукладчика.

Устройства контроля грузовой устойчивости трубаукладчика содержит бортовое вычислительное устройство 1 (фиг. 1), к входу которого подсоединены датчик 2 угла на- 20 клона грузовой стрелы, датчик 3 усилия в стрелавом канате, датчик 4 усилия в грузовом канате, датчик 5 угла поперечного наклона трубаукладчика, датчик 6 угла пава: ата тяги контргруза и задатчик 7 каэф- 25 фициента грузовой устойчивости, а к выходу вычислительного устройства подсоединен блок 8 сигнализации и индикации. В качестве бортового вычислительного устройства 1 мажет быть использован 16-разрядный бар- 30 тавой микропроцессорный контролер БМК.

В качестве датчика 3 усилия в стреловам канате может быть использован датчик усилий из,îìïëåêòà ОГБ-2, связанный са стрелавым канатам через рычаг 9 и клина- 35 вай зажим 10 на свободном конце стрелковага каната (фиг, 2). В этом случае усилие в стрелавам канате будет определяться согласно выражению

Яск = Яэск эск/ з, где S>« — усилие, действующее на датчик 3 усилий;

Ьэск, Пэ плечи крепления датчика 3 45 усилий и стрелкового каната к оси поворотного шарнира рычага 9.

В качестве датчика 4 усилия в грузовом канате может быть использован датчик усилий из комплекта ОГБ-2, связанный с грузо- 50 вым канатом 11 через обводной блок 12 и рычаг 13 (фиг. 3). В этом случае усилие в грузовом канате будет onðåäeëÿòüñë согласно выражению

Ягк = iэгк пэгк/(h6n (81Пфгк . V)+

+ sin (@+9)) ГдЕ h3I K И h6n — ПЛЕЧИ. КрЕПЛЕНИя датЧИКа 4 И обводного блока 12 относительно поворотного шарнира рычага 13;

Яэгк — усилйе, действующее на датчик 4;

v Ni9- конструктивные углы крепления элементов датчика 4.

Угол наклона грузовой стрелы в этом случае будет вычисляться

P= arcsln(Rn/(L sin (Pcn+ g )+

+ Pcn- j42

rye Rn — расстояние от ребра опрокидывания до оси портала; ф- угол между вектором, направленным от ребра опрокидывания к оси портала и горизонталью трубоукладчика, В качестве датчика 5 угла поперечного наклона трубоуклэдчика можно использовать маятниковый датчик ДКБ из комплекта аппаратуры "Профиль-30", В качестве эадатчика 7 грузовой устойчивости можно использовать потенциометр типа ПЛП.

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства контроля бортовое вычислительное устройство 1 снимает показания с датчиков 2 — 6, а также с задатчика 7 и производит последовательное вычисление угла наклона грузовой стрелы. усилия в стреловом и грузовом канатах угла действия нагрузки на крюке грузового момента, момента устойчивости и степени за-. груженности трубоукладчика по грузовому моменту и сигнализирует машинисту о степени загруженности трубоукладчика на бло«е 8 индикации, повторяя при этом заново цикл операций по определению степени загруженности трубоукладчика. Таким образам, машинист в зависимости от условий работы трубоукладчика изменяет выходной сигнал задатчика 7 коэффициента грузовой устойчивости, а бортовое вычислительное устройство 1 определяет степень загруженности трубоукладчика при любом, в пределах рабочей зоны, поперечном его наклоне, произвольных положениях грузовой стрелы и контргрузэ, а также при различных углах действия нагрузки на крюке, обеспечивая при этом безопасность работ. В случае более чем 90/,-ной загрузки бортовое вычислительное устройство 1 формирует сигнал предупреждения на блоке 8 индикации, а в случае более чем 100;4-ной загрузки — аварийную сигнализацию и звуковой сигнал.

Примером конкретного применения предлагаемого способа контроля грузовой

173 б910 где h«, h« hcn — плечи действия усилий в грузовом и стреловом канатах и стреловом полиспасте соответственно относительно оси шарнира крепления грузовой стрелы; псп, пгп — кратность стрелового и грузового полиспастов;

6С, Rc — сила тяжести грузовой стрелы и расстояние от ее центра тяжести до шарнира крепления;

1 — длина грузовой стрелы.

Плечи действия канатов можно определить по зависимостям;

) Формула изобретения

45 Способ контроля грузовой устойчивости трубоукладчика, заключающийся в том, что измеряют угол наклона грузовой стрелы относительно базы трубоукладчика и усилие в стреловом канате и с учетом указанных ве50 личин Определяют степень загруженности трубоукладчика, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, дополнительно измеряют угол поперечного наклона базы трубоукладчика и усилие в грузовом канате, а степень загруженности трубоукладчика определяют по зависимости

3 = г Kry/My фгк = агсщ

) Pm = эгст9

Pcn = 8rCtg— устойчивости может служить алгоритм работы устройства контроля (фиг. 4 и 5), заключающийся в том, что измеряют величины усилия в стреловом канате ($ск), усилия в грузовом канате (S«), угла (а) поперечного наклона трубоукладчика, угла ф наклона грузовой стрелы и угла (p ) поворота тяги крепления контргруза, затем производят вычисление угла (y) действия нагрузки на крюке иэ условия равенства моментов, действующих на грузовую стрелу относительно шарнира ее крепления: у = arcsin $Ща+ 6} к п

11гк = 1 соэф +/01 + / гк) ск = L СОЭ ф — PO2+Pcк), hcn = 1 С0${ 8 %2 +Pcn) где,ВО1, j42 — углы отклонения шарниров крепления грузовой и стрелковой обойм от оси грузовой стрелы (фиг. 5);

PrK Pcz Pcn — углы наклона грузового и стрелового канатов и стрелового полиспаста к горизонтали трубоукладчика, Углы наклона канатов однозначно определяются углом наклона грузовой стрелы:

ГдЕ Х>, У1, Х6, УЬ. X>, Y>, Хп, Yn — КООрдИНатЫ шарнира крепления грузовой стрелы, точка схода грузового каната с обводного блока 12 точки схода стрелкового каната с барабана лебедки и оси портала относительно ребра опрокидывания.

После вычисления угла действия нагрузки определяют величину грузового момента, . образованного действием нагрузки и силой тяжести грузовой стрелы относительно ре5 бра опрокидывания:

Mr = Ягк Пгп (L Э!ПУ+ I Э1П(У+/31 — P))+

+Ос (Rс sIn(a+/)+ I sIn(c+P>), 10 где 1 — раестсяние GT ребра опрокидывания до шарнира крепления грузовой стрелы; 81 — угол между направлением вектора, направленного от ребра Опрокидывания к шарниру крепления стрелы, и вертикалью, Вслед за вычислением грузового мо-. мента вычисляют момент устойчивости трубоукладчика

20 My=6m R соэ(а+а)+ М,, где GT и Рт — сила тяжести базовой машины и расстояние от центра ее тяжести до ребра опрокидывания соответственно; а — угол между вектором, направленным от ребра опрокидывания к центру тяжести машины и горизонталью трубоукладчикэ;

Mn — часть момента устойчивости трубаукладчика, создаваемая силой тяжести контргруза относительно ребра опрокидывания и зависящая от углов а и р в соответствии с конструкцией системы выноса контргруза, После определения момента устойчивости опрашивают задатчик 7 коэффициента грузовой устойчивости (Кгу) и определяют степень загруженности трубоукладчика по формуле

3 = Mr Кгу/Му, величину которой выводят нэ индикатор в зону обзорности машиниста.

1736910 где Мг — момент, образованный действием нагрузки и весом грузовой стрелы. относительно ребра опрокидывания трубоукладчика;

Ку — коэффициент грузовой устойчивости; 5

M> — момент устойчивости трубоукладчика, при этом указанные моменты определяют по.зависимостям

Mr=-Srx Пгл Р З ПУ+ З!П(У+/1 -Щ+

+6c (с з1п(а+/3)+1 з п(а+,61)), Му = 6т Вт c08(Qo + G) + Мп, где Sry, — усилие в грузовом канате; пг — кратность рузового полиспаста; ! — длина грузовой стрелы;

l — расстояние от ребра опрокидывания до шарнира крепления грузовой стрелы;

R< — расстояние от центра тяжести грузовой стрелы до шарнира ее крепления;

Gc — вес грузовой стрелы; а — угол поперечного наклона трубоукладчика;

Р угол наклона грузовой стрелы;

y — угол действия нагрузки на крюке;

Р1 -угол между вертикалью и направлением вектора, направленного от ребра опрокидывания к шарниру крепления стрелы; а, — угол между горизонталью и вектором, направленным от ребра опрокидывания к центру тяжести базовой машины;

От — вес базовой машины;

Ят — расстояние от центра тяжести базовой машины от ребра опрокидывания;

Мп — часть момента устойчивости трубоукладчика, создаваемая весом контргруза относительно ребра опрокидывания.

1736910

Составитель С.Романов

Редактор M.Áàíäóðà Техред М.Моргентал Корректор М,Пожо

Заказ 1865 Тираж

БНИИПИ Гос э ствен" осударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент" r. Ужго жгород, ул."агарина, 101