Ограничитель грузоподъемности для грузоподъемных машин и механизмов

 

Изобретение относится к предохранительным устройствам для грузоподъемных машин и механизмов. Сущность изобретения: упругий элемент (датчик силы) ограничителя грузоподъемности выполнен в форме полого цилиндра 1 постоянной или переменной жесткости, а тензорезисторы 5 установлены на внутренней поверхности цилиндра в зоне действия измеряемых нагрузок и соединены в мостовую схему, сигнал с которой поступает на электронное пороговое устройство 9. Последнее расположено, как и тензорезисторы, во внутренней полости цилиндра, который с торцов закрыт герметичными заглушками 7, 8. Внутренняя полость цилиндра может быть заполнена вязкой жидкостью или консистентной смазкой с высокими электроизоляционными свойствами для обеспечения защиты от вибрации и повышения надежности и точности срабатывания ограничителя. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим безопасность работы грузоподъемных машин и механизмов.

Известен ограничитель грузоподъемности крана, содержащий передаточный рычажный механизм, на один конец которого воздействует нагрузка, пропорциональная поднимаемому грузу, а другой конец рычага которого связан с предварительно поджатой пружиной, которая отрегулирована таким образом, что рычаг начинает перемещаться и воздействовать на конечный выключатель при превышении допустимой нагрузки на кран. Конечный выключатель находится в цепи управления крана и отключает механизм подъема, тем самым защищая кран от перегрузки (ОГП-КС 12.5 техническое описание и паспорт).

Рычажные механизмы имеют низкую надежность в работе, особенно при воздействии осадков и низких температур.

Наиболее близким техническим решением является ограничитель грузоподъемности для грузоподъемных машин и механизмов, содержащий установленный на поверхности, передающий нагрузку на машину, датчик силы в виде упругого элемента, на котором закреплены соединенные в мостовую схему тензорезисторы, сигнал с которых поступает на электронное пороговое устройство (авт. свид. СССР N 440330. кл. B 66 C 23/88, 1972).

Конструкция не обладает высокой надежностью и не всегда обеспечивает достаточную точность из-за многодетальности и воздействия вибрации на электросхему.

Цель изобретения повышение надежности и точности срабатывания ограничителя.

Для этого упругий элемент выполнен в форме полого цилиндра переменной или постоянной жесткости, а тензорезисторы установлены на внутренней поверхности цилиндра в зоне действия измеряемых нагрузок, при этом электронное пороговое устройство также расположено во внутренней полости цилиндра, а последний с торцов закрыт герметичными заглушками.

Для защиты электронного порогового устройства от воздействия вибрации внутренняя полость цилиндра может быть заполнена вязкой жидкостью или консистентной смазкой с высокими электроизоляционными свойствами.

На фиг. 1 представлен ограничитель грузоподъемности, общий вид; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 схема электронного порогового устройства.

Ограничитель грузоподъемности состоит из датчика силы в виде упругого элемента, выполненного в форме полого цилиндра 1 постоянной или переменной жесткости, крепящегося к грузоподъемной машине, например к крану, в зоне действия измеряемых нагрузок посредством кронштейнов 2 и 3. Между кронштейнами 2 и 3 расположен участок 4 полого цилиндра, подверженный воздействия нагрузок P_x, измеряемых посредством тензорезисторов 5, соединенных в мостовую схему 6 и закрепленных на внутренней поверхности цилиндра 1. С торцов полость цилиндра 1 закрыта герметичными заглушками 7 и 8. В полости цилиндра 1, на заглушке 7 закреплена плата 9, на которой смонтировано электронное пороговое устройство. Плата закреплена на заглушке 7 посредством контактов 10 изолированных изолятором 11. Контакты служат для подключения порогового устройства, посредством проводов к системе управления крана. Полость цилиндра между заглушками для защиты находящегося в ней электронного порогового устройства заполнена вязкой жидкостью или консистентной смазкой с высокими электроизоляционными свойствами.

Электронное пороговое устройство состоит из компаратора 12, выход которого соединен с мостовой схемой 6 тензорезисторов 5 и с задатчиком 13 (переменным резистором), а выход с транзисторным или оптотиристорным ключом 14, связанным со схемой управления крана. Питание осуществляется от стабилизированного источника питания 15.

При подъеме груза нагрузка P_x на участок 4 полого цилиндра 1 измеряется пропорционально поднимаемой массе груза. В сечении цилиндра в зоне действия нагрузки происходят сдвиговые реакции, измеряемые тензорезисторами 5.

Сигнал на выходе мостовой схемы 6 измеряется пропорционально нагрузке P_x, действующей на цилиндр 1, и сравнивается с уставкой задатчика 13 компаратором 12. В момент равенства или превышения сигнала мостовой схемы над сигналом установки задатчика происходит опрокидывание компаратора 12 и выходной сигнал последнего меняет положение выходного ключа 14, который подает сигнал в систему управления краном на запрещение подъема или совершение опасного для крана движения, обеспечивая этим ограничение грузоподъемности крана и защиту его от перегрузок.

Порог ограничения нагрузки P_x задается величиной уставки на задатчике 13 при его настройке.

Достоинством предлагаемого ограничителя является высокая степень защиты элементов схемы, особенно тензометрического моста, от воздействия окружающей среды, в частности от воды и влаги, за счет того, что тензорезисторы наклеены во внутренней полости упругого элемента, выполняющего роль герметичного корпуса. В этой же полости расположена и вся электронная схема (пороговое устройство) ограничителя.

Формула изобретения

1. Ограничитель грузоподьемности для грузоподъемных машин и механизмов, содержащий датчик силы в виде упругого элемента, установленный на поверхности грузоподъемной машины в зоне действия измеряемых нагрузок, на упругом элементе закреплены соединенные в мостовую схему тензорезисторы, сигнал с которых поступает на электронное пороговое устройство, отличающийся тем, что упругий элемент выполнен в форме полого цилиндра постоянной или переменной жесткости, а тензорезисторы установлены на внутренней поверхности цилиндра, при этом электронное пороговое устройство расположено во внутренней полости цилиндра, который с торцов закрыт герметическими заглушками.

2. Ограничитель по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя полость цилиндра заполнена вязкой жидкостью или консистентной смазкой с высокими электроизоляционными свойствами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3