Устройство для управления приводом механизма горизонтального перемещения груза на гибком подвесе

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 66 С 13/22

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОП И САН И Е И 3 О БР ЕТЕ Н И Я (ю.„,",,, :: :

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4820132/11 (22) 19,03.90 (46) 23.03.93. Бюл, ¹ 11 (71) Кузнецкий металлургический комбинат им. В.И,Ленина

P2) А.А.Зубок и Н.М.Чиркова (6) Авторское свидетельство СССР

¹ 1342866, кл. В 66 С 13/06, 1985. (р4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

Г1РИВОДОМ МЕХАНИЗМА ГОРИЗОНТАЛЪНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ГРУЗА НА

ГИБКОМ ПОДВЕСЕ

Изобретение относится к подъемнот анспортному оборудованию, а именно к устройствам управления приводами гориэрнтального перемещения груза, закрепленного на гибком подвесе, например, и иводами перемещения моста и тележки, стового крана, перемещения и поворота портового или башенного крана и т.п, Целью предлагаемого решения является повышение надежности управления за счет эффективного гашения колебаний перемещаемого груза и перехода к управлению скоростью самого груза.

На фиг.1 представлена функциональная с ема предлагаемого устройства; на фиг.2— ф нкциональная схема регулятора угла отк онения гибкого подвеса; на фиг,3 — структу рная схема контура регулирования угла отклонения гибкого подвеса; на фиг.4 — пример возможной реализации узла установления нулевых начальных условий.

„„Я2„„1803379 А1 (57) Использование: в подъемно-транспортном оборудовании для управления приводами горизонтального перемещения груза.

Сущность изобретения; устройство содержит 1 датчик угла наклона подвеса (4), датчик скорости механизма (5), 1 задатчик скорости перемещения груза (7), 1 интегратор (8), 1 регулятор скорости груза (9), 1 регулятор угла отклонения подвеса (10), 1 регулятор скорости груза (9), 1 узел установления нулевых начальных условий (11), 1 привод механизма (1), 7-9-10-6-1; 4-8-9; 4-10;

5-6; 1-11-10; 11-9; 11-8; 1 з,п,ф-лы, 4 ил.

На фиг.1 показан механизм 1 горизонтального перемещения груза 2 на гибком подвесе 3, устройство управления которым содержит датчик 4 угла наклона подвеса 3 и датчик 5 скорости механизма 1 и регулятор

6 скорости механизма, один вход которого соединен с датчиком 5, а выход подключен С к управляющему входу привода механизма 4а3

1, а также задатчик 7 скорости перемещения 4,) груза 3, интегратор 8, вход которого соединен с датчиком 4, регулятор 9 скорости гру-: ) за, входы которого подключены к эадатчику

7 и к выходу интегратора 8, регулятор 10 угла отклонения подвеса 3, входы которого подсоединены к датчику 4 и к выходу регу= лятора 9, а выход подключен к другому входу регулятора 6. При этом для ограничения угла а отклонения подвеса 3 на максимально допустимом уровне

1803379 (5) 10 а =- (V1 -V2)dt, (6) Кп

Т Р+1 (7) 40 (10) начальные условия интеграторам 8 и входящим в регуляторы 9, 10 при отключенном приводе механизма 1.

Устройство работает следующим образом.

Задатчик 7 задает скорость Ч 2 горизонтального перемещения груза 2, Однако пока не включен привод механизма 1, узел 11 своими выходами шунтирует обратные связи интеграторов 8 и в регуляторах 9, 10, что сохраняет нулевые начальные условия до момента включения привода.

При включении привода механизма 1 срабатываетузел 11, который пускает интеграторы в работу, На входе регулятора 9 сигнал Ч*2 задания скорости перемещения груза 2 сравнивается с сигналом Ч 2 оценки действительной скорости горизонтального перемещения груза 2; по результатам этого сравнения и в соответствии с законом регулирования на выходе регулятора 9 формируется сигнал а задания угла отклонения а гибкого подвеса 3. Сигнал а не может превысить заданный максимально разрешен3jC ный уровень а,„. На входе регулятора 10 сигнал а сравнивается с сигналом а, снимаемым с датчика 4, и по результатам этого . сравнения и в соответствии с законом регулирования на выходе регулятора 10 формируется выходной сигнал V*1, задающий скорость V1 механизма 1 и отрабатываемый контуром регулирования скорости механизма 1, регулятор 6 которого в соответствии с установленным законом регулирования приводит значение скорости V1, снимаемое с датчика 5, в соответствие с заданной вели* * чиной V 1. С появлением сигнала V 1 механизм 1 начинает двигаться со скоростью V1.

При этом груз 2, в силу своей инерционности, отстает от движения механизма 1 до появления угла отклонения подвеса 3 от вертикали а Ф О. При этом г од действием силы тяжести

Р = 1т12 g, (2) где m2 — масса груза 2, g — ускорение свободного падения, создается сила горизонтального перемещения

F =Р tga=P a=m2ga, (3) так как угол а относительно мал.

Тогда ускорение горизонтального движения груза 2 а = — = g a и Чг = g f a dt, (4)

F п12 так что сигнал V 2 обратной связи по скоро1 сти Чг может быть получен интегрированием выходного сигнала а датчика 4, что и осуществляется интегратором 8.

Как видно иэ фиг.1, 5 1

sin а = — f (×1 — V2) dt

1 или, при малых углах а, где I.— длина гибкого подвеса 3, Контур регулирования скорости механизма 1 с регулятором 6 и обратной связью от датчика 5 может быть приближенно описан передаточной функцией где Кп — коэффициент усиления замкнутого контура регулирования скорости механизма

1, .

Тп-эквивалентная постоянная времени этого контура, P — оператор Лапласа.

Тогда, учитывая выражения (6) и (4), структурная схема контура регулирования

30 угла а будет иметь вид, показанный на фиг.3, где В (Р) — передаточная функция регулятора угла а. Из этой структурной схемы следует, что. передаточная функция объекта

35 регулирования в контуре

W. (Р) — „" . (8)

Рэ+ 1 Рг+д Р+

Тп Тп !

Принимаем передаточную функцию регулятора

КТ. КТ. КТ.

Кп Кп а К. Р Ь где параметры К, а, b определяют настроику динамики контура регулирования угла а. Но при замкнутом контуре для компенсации действия форсировки в регуляторе В (Р) на внешний контур регулирования скорости Чг необходимо включить на входе

55 контура динамическое звено с передаточной функцйей

W1(P)—

K(P +а P+b) 1803379

10 а- — (В р — )

К I

b= — (p — ) э g

К I T

А=В=1+V2 =24

Тогда регулятор 10 может быть реализован так, как показано на схеме фиг.2, где 12 — первый сумматор (узел сравнения), 13— второй сумматор, 14 — третий сумматор, 15 — первый интегратор, 16 — второй интегра- 5 тор, 17 — интегрально-пропорциональнодифференциальное звено (ИПД-звено).

Параметры настройки регулятора находят из соотношений г е А и  — желаемые коэффициенты оптиизации характеристического полинома, 25

Q(P)=P +ApP +Bp P+p, (12)

Так, например, при оптимизации по критерию А.А. Фельдбаума

Задатчик 7 и датчик 4 могут быть выполнены на базе потенциометров, а интегратор

8; узлы регуляторов 6, 9, 10 и привод механ пзма 1 могут быть реализованы так, как это о исано в упомянутой книге В.К.Гарнова и др.

Такая реализация усилителей, узлов 4 сравнения (сумматоров), интеграторов, ЛИД вЂ” звена и др. в настоящее время является типовой.

Типовую реализацию может иметь и узел 11. схема которого и принцип действия я ны из фиг.4: при отключенном приводе контакторы В и Н разомкнуты, контакторы р ле P в цепях обратных связей шунтируют орратные связи интеграторов, удерживая их выходной сигнал на уровне, близком к н левому; при включении привода вперед (азад) закрывается контакт В(К), и напряение U поступает на реле Р, которое сраб тывает, размыкает свои контакты в цепях о ратных связей интеграторов, запуская и теграторы на интегрирование.

Как видно из описания и прилагаемых схем, заявляемое устройство свободно от недостатков известных решений в рассмат рйваемой области, эффективно гасит колебания подвешенного на гибком подвесе груза (за счет введения контура регулирования угла отключения подвеса от вертикали), повышает надежность выведения груза в заданную точку (за счет введения контура регулирования скорости перемещения груза, т.е, за счет перехода к управлению движением непосредственно груза, а не транспортирующего механизма), увеличивает безопасность эксплуатации подъемнотранспортного механизма (за счет устранения раскачивания груза и увеличения точности управления его движением), увеличивает производительность подъемно-транспортного механизма (эа счет увеличения точности управления его движением, что позволяет вести перемещение груза с максимальными по условию ограничения угла отключения подвеса ускорения и максимально допустимыми скоростями работы механизма).

Формула изобретения

1. Устройство для управления приводом механизма горизонтального перемещения груза на гибком подвесе, содержащее датчики угла наклона гибкого подвеса и скорости механизма перемещения и регулятор скорости механизма перемещения, один вход которого соединен с датчиком скорости механизма перемещения, а выход подключен к управляющему входу привода механизма перемещения, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежно-. сти, оно снабжено задатчиком скорости перемещения груза и интегратором, вход которого соединен с датчиком угла наклона гибкого подвеса, регулятором скорости груза, входы которого подключены к задатчику скорости перемещения груза и к выходу интегратора, регулятором угла отклонения гибкого подвеса, входы которого подсоединены к датчику угла наклона гибкого подвеса и к выходу регулятора скорости груза, а выход подключен к другому входу регулятора скорости механизма перемещения.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что регулятор угла отклонения гибкого подвеса включает в себя сумматоры, одними входами первых двух из которых образованы входы регулятора, интеграторы, вход одного из которых соединен с выходом первого сумматора, а выход подключен к одному входу третьего сумматора, выход которого подключен к входу другого интегратора, и интегрально-пропорционально-дифференциальным блоком, вход которого соединен с выходом второго

1803379 сумматора, а его выходом образован выход регулятора, причем другие входы первого и третьего сумматоров подключены к выходу второго интегратора.

1803379 фцГ. 4

Составитель А.Зубок

Техред М.Моргентал Корректор М.Петрова

Редактор

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

Заказ 1031 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Устройство для управления приводом механизма горизонтального перемещения груза на гибком подвесе Устройство для управления приводом механизма горизонтального перемещения груза на гибком подвесе Устройство для управления приводом механизма горизонтального перемещения груза на гибком подвесе Устройство для управления приводом механизма горизонтального перемещения груза на гибком подвесе Устройство для управления приводом механизма горизонтального перемещения груза на гибком подвесе 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области изоляционно-укладочных работ и Может быть использовано на трубоукладчиках, работающих в составе изоляционно-укладочной колонны машин

Изобретение относится к подъемнотранспортному оборудованию, а именно к устройствам для управления приводами подъема грузозахптрых органов кранов Цель изобретения - ногь-шоние надежности

Изобретение относится к подъемно транспортному оборудованию, а именно к устройствам для управления кранами манипуляторами

Изобретение относится к подъемнотранспортному оборудованию, а именно к устройствам для управления тележкой с гибким подвесом груза

Изобретение относится к подъемнотранспортному оборудованию, а именно к устройствам управления приводами подъема груза грузоподъемных средств

Изобретение относится к подъемно-транспортному оборудованию, а именно к устройствам для управления приводами механизмов подъема груза

Изобретение относится к подъемнотранспортному оборудованию, а именно к способам управления грузовыми тележками с гибким подвесом груза

Изобретение относится к способам и устройствам, обеспечивающим безопасность эксплуатации грузоподъемных машин, в частности башенных кранов

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве электропривода для механизмов передвижения грузоподъемных кранов

Изобретение относится к многодвигательным электропиводам грузоподъемных машин

Изобретение относится к многодвигательным электроприводам, используемым на грузоподъемных кранах

Изобретение относится к электроприводам механизмов подъема и опускания груза грузоподъемных машин

Изобретение относится к электроприводам механизмов подъема и опускания груза грузоподъемных машин с устройствами управления

Изобретение относится к электрическому управлению подъемными кранами с множеством точек подвеса, обеспечивающие сцепление с грузом по всей его длине

Изобретение относится к области подъемно-транспортного машиностроения

 

Наверх