Тренажер для обучения оператора грузоподъемной машины

 

фи

Йое оюз:: .

T I!G-: °: .,. -} Кап бл потек и Р.

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Coca Севетских

Социалистимеских

Республик (11) 521 593 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.06.74 (21) 2034500/11 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликоваио15.07.76. Вюллетень № 26 (4б) Дата опубликования описаиия14.12.76 (5Ц М. Кл.

G 09 В 9/04

Государствеиива квмитет

CoNTI Иииивтрев СССР йе делам изебретвиий и открытий (53) УДК 629.1-468:

:62 1. 87 3/. 873. 9 (088. 8) И. Д. Колодный, M С. Тер-Мхитаров, В. А. Жилин и А. Н. Пьянков (72) Авторы иэобретеиия

Пермский политехнический институт (71) Заявитель (54) ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ОПЕРАТОРА

ГРУЗОПОДЪЕМНОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к области обучаютпих устройств, В частности к тренажерамдля обучения управлению грузоподъемной машиной.

Известен тренажердля обучения оператора грузоподъемной машины. Он содержитблок управления, выходы которого подключены к блокам. моделирования приводов подъема, вылета и поворота. Выход блока моделирования привода подъема этого тренажера соеди- 1р нен через блок модуляторов, блок сумматоров и блок коммутаторов с блоком отображения информации, а выход блока моделирования npasopa вылета соединен через блок сумматоров и б: к коммутаторов с блоком, 15 отображения информации, а также с преобразователем. координат. Выход блока моделирования привода поворота соединен через блок интегрирования поворота с преобразователем координат, причем выходы послед- 2р него соединены через блок сумматоров и блок коммутаторов с блоком отображения информации, а оптический выход преобразователи координат связан с экраном блока отображения информации, Яб

Известный тренажер не обеспечиваетнми» тации управления грейфером и возможности обучения оператора навыкам по управлению грейфером в условиях учебного класса.

Целью изобретения является расширение диапазона приобретаемых оператором профессиональных навыков.

Указанная цель достигается тем., что в тренажер введены блок моделирования привода замыкания грейфера, блок моделирования состояний грейфера и блок формирования изображения грейфера. При этом выход блока управления соединен со входом. блока моделирования привода .замыкания грейфера, выход которого совместно с выходом блока моделирования привода подъема соединен с блоком моделирования состояний грейфера. Один из выходов последнего соединен через блок модуляторов, блок сумматоров и блок коммутаторов с блоком отображения информации, а второй выход блока моделирования состояния грейфера соединен с блоком формирования изображения грейфера, который через блок сумматоров и блок коммутаторов соединен с бло521593 ком отображения информации. Кроме того, в блок моделирования состояний грейфера введены диодный элемент, промежуточный и выходной сумматоры, насыщающийся и запоминающий элементы, причем выход диодного элемоыта соединен со входом промежуточного сумматора, выход последнего подключен через насьццающийся элемент ко входу запоминающего элемента, связанного с выходным. сумматором., а входы про- 10 межутачного и выходного сумматоров соединены с блоком моделирования привода замыкания грейфера, входы диодного и запоминающего элементов соединены с блоком моделирования привода подъема.

В блок формирования изображения rpe фера введены узел ключей, фазосдвигающая цепочка и генератор высокой частоть1,. Последний соединен со входом фазосдвигающей цепочки, а ее выходь| совместно с выходом блока моделирования состояния грейфера соединены с узлом ключей, выходы которого соединеньг с блоком сумматоров.

На чертеже схематично изображен тренажер для обучения оператора грузоподъемной машины.

Тренажер содержит блок 1 управления, в котором расположены командоаппараты 2, 3,4 и 5 соответственно подъема,,замыкания грейфера, вылета и поворота. Командоаппарат 2 подъема соединен со входом блока 6 моделирования привода подъема, команцоаппарат 3 замыкания грейфера — со входом блока 7 моделирования привода замыкания грейфера, командоаппарат вылета 4со входом блока 8 моделирования привода вылета и командоаппарат поворота 5— со входом блока 9 моделирования привода поворота.

Другой выход блока 13 моделирования состояний грейфера подключен ко входу блока 22 формирования изображения грейфера.

Последний состоит из узла ключей 23, фазосдвигающей цепочки 24 и генератора высокой частоты 25.

Выходы блока 22 формирования изображения грейфера, электрические выходы преобра.зователя координат 11 и выходы блока модуляторов соединены с блоком 26 сумматоров, который состоит из сумматоров 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34. Каждый сумматор имеет два входа.

Выходы блока 26 сумматоров соединены с блоком. 35 коммутаторов, который состоит из коммутатора продольного отклонения 36 и коммутатора поперечного отклонения 37.

Выходы. блока 35 коммутаторов соединены с блоком. 12 отображения информации.

На экране блока 12 отображения информации включенного устройства видны.; а) картина участка Земли, например координатная сетка, спроектированная на экран бло-. ка 12 отображения сверху через оптический выход преобразователя координат 11; б) яркая электронная световая точка, поло

Выходами блоков моделирования приво,цов подъема и замыкания грейфера являются аналоги длины подъемного и замыкающего канатов, а выходами блоков моделирования приводов вылета и поворота — ана- 45 логи радиуса вылета и угловой скорости поворота.

Выход блока 9 моделирования привода поворота соединен со входом блока 10 интегрирования поворота. Выходом последне- 50

ro является механический аналог угла поворота крана.

Механический выход блока 1 0 интегрирования поворота соединен с механическим входом преобразователя координат 11. Элек- 56 трический вход преобразователя координат

11 соединен с выходом блока 8 моделирования привода вылета.

Преобразователь координат 11 имеет один оптический и два электрических выхода. Через оптический выход преобразователя координат 11 на экран блока 12 отображения информации проектируется оптическое изображение, имитирующее участок

Земли. Электрическими выходами преобразователя координат 1 1 являются аналоги координат проекции грейфера на Землю, причем один из них определяет величину отклонения грейферов от точки подвеса канатов в продольном, а другой в поперечном. стреле направлении.

Выход блока 6 моделирования привода подъема и выход блока 7 моделированияпривода замыкания грейфера соединены со входами блока 13 моделирования состоянийгрейфера. Последний состоит из диодного элемента 14. промежуточного сумматора 15, насы-. щающегося элемента 16, запоминающего элемента 17 и выходного сумматора 18.

Выходами блока 13 моделирования состояний грейфера является аналог угла раскрытия грейфера и аналог скорректированной на величину раскрытия грейфера длины замыкающего каната.

Один выход блока 13 моделирования состояний грейфера и выход блока 6 моделирования привода подъема соединены со входами блока модуляторов 19, который состоит из модуляторов 20 и 21. Выходами блока модуляторов являются аналоги длины подъема и скорректированной на величину раскрытия грейфера длины замыкающего канатов.

821893 жение которой отвечает положению проекции точки подвеса канатов на Землю; в) световаи окружность, из центра которой исходят две тонкие световые прямые линии.

Друг от друга линии удалены на небольшое 5 расстояние и проходят параллельно.

Положение световой окружности отвечает положению проекции грейфера на Землю.

Длина световых линий отображает высоту поднятия грейфера над Землей и состояние 10 канатов. Так, канаты натянуты одинаководлина линий одинакова; провис подъемный канат и грейфер висит на замыкающем. ка« нате — длина линии, изображающей подъем ный канат, меньше длины линии, изобража- 16 ющей замыкающий канат; наоборот — провис замыкающий канат и грейфер висит на подьемном. канате — длина линии, изображающая подъемный канат, больше длины линии, изображающей замыкающий канат. 20

Состояние световой окружности отображает состояние грейфера (грейфер закрытокружность; грейфер полностью открыт — полуокружность; грейфер открыт не полностьюдуга окружности больше, чем полуокружность).

Если линии уходят из центра окружности вверх, то это обозначает, что грейфер поднят над

Землей. Если линии обратились в точки, то это обозначает, что грейфер лежит на Земле.

Если линии уходят из центра окружности вниз, 3О то это обозначает, что грейфер лежит на

Земле и канаты провисли.

Таким. образом, перед обучаемым представлена картина, имитирующая картину, наблюдаемую крановщиком. реального крана, где он видит положение крана на Земле относительно неподвижных объектов, положение точки подвеса канатов, положение грейфера и его состояние, состояние канатов.

Тренажер работает следующим образом,.

Для формирования имитирующей реальную обстановку картины на экране блока 12 отображения информации коммутаторы 36 и 37 работают синхронно со сравнительно низкой частотой (например 50 Гц) и подключают

45 ко входам блока 12 отображения информации поочередно выходы блока 26 сумматоров

В первую четверть периода работы коммутаторов на экране блока 12 отображения информации формируется изображение точки подвеса канатов. Координаты точки подвеса зависят лишь от изменения радиуса вылета и позтому в эту четверть периода коммутатор продольного отклонения 36 подключает ко входу блока отображения информации выход сумматора 28, а коммутатор попе речного отклонения 37 заземляет второй вход блока 12 отображения информации. 60

Во вторую четверть периода на экране блока 12 отображения информации форми» руется изображение грейфера, положение которого на экране заВисит от величины поперечного и продольного отклонения его от точки подвеса канатов. Состояние грейфера зависит от соотношения длин подъемного и замыкающего канатов и определяется величи» ной угла раскрытия грейфера, которая вычисляется в блоке 13 моделирования состояний грейфера и управляет работой узла ключей 23 блока 22 формирования изображения грейфера.

Таким образом, во вторую четверть периода коммутаторы 36 и 37 подключают к блоку 12 отображения информации соответственно выходы сумматоров 29 и 34.

В третью и четвертую четверти периода на экране блока 12 отображения информации формируются соответственно изображения замыкающего и подъемного канатов.

В третью четверть периода коммутаторы

36 и 37 подключают по входу блока 12отоб ражения информации соответственно сумматоры 30 и 33, в четвертую четверть периодасумматоры 31 и 32.

Манипулируя ручками командоаппаратов блока 1 управления обучаемый видит результат своих действий на экране блока 12отображения информации.

Переключая командоаппараты подъема 2 и замыкания 3 грейфера, обучаемый может поднять" грейфер над Землей, "поставить" его на "грунт, "открыть" и "закрыть" грейфер, если он поднят над Землей, "зачерпнуть"

"грунт", если грейфер был "опущен" на Зем.— лю открытым. ("открыть" грейфер на землю обучаемый не может так же, как нельзя этого сделать и на реальном кране — это обстоятельство учтено введением запоминающего элемента 17 в блок 13 моделирования состояний из грейфера). Обучаемый может также контролировать и состояния канатов. Так, если грейфер "поднимается" на замыкающем канате, то длина световой линии, его отображающей, больше длины световой линии, отображающей подъемный канат, и наоборот, Имитация состояний грейфера и канатов позволяет во время тренировки приобретать навыки по управлению грейфером, формула изобретения

1. Тренажер для обучения оператора грузоподъемной мадонны, содержащий блок управления, выходы которого подключены к блокам моделирования приводов подъема, вылета и поворота, причем выход блока

521593 мод ели ровакия привода подъема соединен через блок модуляторов, блок сумматоров и блок коммун аторов с блоком отображения информации, а выход блока моделирования привода вылета соединен через блок 5 сумматоров и блок коммутаторов с блоком. отображения информации, а также с преобразователем координат, при этом. выход блока моделирования привода поворота соединен через блок интегрирования поворота с преобразователем координат, выходы которого соединены через блок сумматоров и блок коммутаторов с блоком отображения информации, а оптический выход преобразователя координат связан с экраном. блока Ы отображения информации, о т л и ч а ю— шийся тем., что, с целью расширения диапазона приобретаемых профессиональных навыков, в него введены блок моделирования привода замыкания грейфера, блок моделирования состояний грейфера и блок формирования изображения грейфера, причем выход блока управления соединен со входом блока моделирования привода замыкания грейфера, выход которого совместно с выходом. блока моделирования привода подъема соединен с блоком моделирования состояний грейфера, один из выходов которого соединен через блок модуляторов, блок сумматоров и блок коммутаторов с блоком отображения информации, а второй выход блока моделирования состояния грейфера соединен с блоком формирования изображения грейфера, который через блок сумматоров и блок коммутаторов соединен с блоком отображения информации.

2. Тренажер по п. 1, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что в блок моделирования состояний грейфера введены диодный элемент, промежуточный и выходной сумматоры, насыщающийся и запоминающий элементы, причем выход диодного элемента соединен со входом промежуточного сумматора, выход которого подключен через насыщающийся элемент ко входу запомнив ющего элемента, связанного с выходным. сумматором, а входы промежуточного и выходного сумматоров соединены с блоком моделирования привода замыкания грейфера, входы диодного и запоминающего элементов соединены с блоком, моделирования при вода подъема.

3. Тренажер по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем.„что в блок формирования изображения грейфера введены узел ключей„ фазосдвигающая цепочка и генератор высокой частоты, причем, генератор высокой частоты соединен со входом фазосдвигающей цепочки, выходы которой совместно с выходом блока моделирования состояния грейфера соединены, с узлом. ключей, выходы которого соединены с блоком сумматоров.

521593

Составитель А. Гедеонов

Редактор А. Андреева Техред М. Левицкая Корректор М. Руснак

Заказ 3886/520 Тираж 576 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров CGCP по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-SS, Раушская ней., д. 4/5 филиал ППП Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4