Ограничитель грузоподъемности для кранов с телескопической стрелой

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»>565GG7

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.03.75 (21) 2114002,11 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.07.77. Бюллетень № 26 (45) Дата опубликования описания 11.11.77 (51) М.Кл. В 66 С 23/90

Государственный комитет

Совета Мииистров СССР ао делам изобретеиий н открытий (53) УДК 621.873 (088.8) (72) Авторы изобретения

К. М. Мамаев, A. А. Шалыгин и Д. A. Юров (71) Заявитель Центральное конструкторское бюро Главстроймеханизации

Министерства монтажных и специальных строительных работ СССР (54) ОГРАНИЧИТЕЛЬ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ

ДЛЯ КРАНОВ С ТЕЛЕСКОПИЧЕСКОЙ СТРЕЛОЙ

Изобретение относится к области подъемно-транспортного машиностроения, а именно к ограничителям грузоподъемности для телескопических кранов.

Известен ограничитель грузоподъемности для стрелковых кранов, содержащий датчик усилия, датчик угла стрелы и схему сравнения (1).

Недостатком известного устройства является то, что оно,предназначено для кранов с лостоянной длиной стрелы.

Известен также ограничитель грузоподъемности для телескопических кранов, содержащий узел преобразования механических усилий в электрический сигнал, преобразователь угла наклона стрелы, преобразователь длины стрелы, вычислительный узел и схему сравнения (2).

Такое устройство имеет сравнительно сложную конструкцию, а также недостаточную надежность, точность срабатывания и безопасность работы крана.

Целью изобретения является, повышение безопасности работы крана за счет повышения надежности, точности срабатывания и упрощения конструкции.

Указанная цель достигается тем, что ограничитель грузоподъемности снабжен узлом ,предельного состояния крана, состоящим из последовательно включенных блока. входа сигналов преобразователей ветровой нагрузки и крена, фазовращателя, ждущего мультивибратора, схемы совпадения и ждущего мультивибратора расширения импульсов, причем узел преобразования механических усилий в электрический сигнал состоит из силоизмерителя и фазовращателя, подключенных через формирователи последовательности импульсов к схеме совладения, а вычислительный

1о узел состоит,из последовательно включенных сумматора вылета стрелы, ключа и сумматора опрокидывающего момента крана, а также сумматора восстанавливающего момента. Выходы сумматора опрокидывающего момента крана, ждущего мультивибратора расширения импульсов и сумматора восстанавливающего момента крана подключены к схеме сравнения. Выходы преобразователя длины стрелы, угла наклона стрелы и схемы совпадения узла преобразования механических усилий в электрический сигнал подключены ко входу сумматора опрокидывающего момента крана. Вход схемы совпадения узла преобразования механических усилий в электрический сигнал соединен со входом схемы совпадения узла предельного состояния крана. Выход преобразователя угла наклона стрелы соединен со входом сумматора вылета стрелы и входом преобразователя длины

ЗО стрелы, а выход схемы совладения узла пре565007 образования механического усилия в электрический сигнал подключен ко входу ключа.

На фиг. 1 приведена функциональная схема ограничителя грузоподъемности для кранов с телескопической стрелой; на фиг. 2— схема нагрузок, действующих на кран, Ограничитель грузоподъемности для кранов с телескопической стрелой содержит узел

1 преобразования механических усилий в электрический сигнал, преобразователь 2 угла наклона стрелы, преобразователь 8 длины стрелы, вычислительный узел 4 и схему

5 сравнения.

Ограничитель снабжен узлом б предельчого состояния крана, состоящим,из последовательно включенных блока 7 входа сигналов преобразователей ветровой нагрузки и крена, фазовращателя 8, ждущего мультивибратора 9, схемы 10 совпадения и ждущего мультивибратора 11 расширения импульсов, 0 причем узел 1 преобразования механических усилий в электрический сигнал состоит из силоизмерителя 12 и фазовращателя 18, подключенных через формирователи 14, 15 последовательности импульсов к схеме lб совпадения, а вычислительный узел 4 состоит из по"ледовательно включенных сумматора 17 вылета стрелы, ключа 18 и сумматора 19 опрокидывающего момента крана, а также сумматора 20 восстанавливающего момента юрана.

Выходы сумматора 19 и сумматора 20 подключены к схеме 5 сравнения. Выходы преобразователя 2, преобразователя 8 и схемы lб соединены со входом сумматора 19.

Выход преобразователя 2 соединен со входом сумматора 17 .и входом преобразователя 8, а выход схемы lб подключен «о входу ключа 18.

На чертеже также изображены основная 40 секция 21, выдвижная секция 22, крюк 28 с оголовком 24 и шарнир 25 стрелы.

Ограничитель грузоподъемности крана с телескопической стрелой работает следующим образом. 45

Ограничитель грузоподъемности непрерывно контролирует неравенство статического равновесия крана, в котором левая часть соответствует величине опрокидывающего момента, а правая — величине восстанавливаю- 50 щего момента.

А . cosy+ В х. сов р+ Р(12 -+- х) сов р+ — Ð Ь4Е+Р. а (»

55 причем

2 2

А 9, +92 . В

С = (д212+д,1,) а; D=6 l; 60

Е= C+D, где ql и q2 — распределение веса соответственно основной 21 и выдвижной 22 секций стрелы;

l,и4 длины основной 21 и выдви>кной 22 секций стрелы; длина телескопического выдви>кения; вес крюка 28 с оголовком 24 и грузом; вес крана без стрелы; расстояние центра тяжести крана (без стрелы) до ребра опрокидывания; расстояние от шарнира 25 стрелы до ребра опрокидывания; угол наклона стрелы; длина оголовка 24.

В предложенном ограничителе грузоподъемности в узле преобразования механических усилий в электрический сигнал применяется в качестве силоизмерителя 12 магнитоупругий элемент, например дроссель, с выходом по фазе, который обладает стабильным коэффициентом передачи.

Под действием силы P на выходе силоизмерителя 12 происходит сдвиг фазы относительно начальной фазы, установленной фазовращателем 18. Разность начальной и конечной фаз эквивалентна величине силы P.

Сигналы с силоизмерителя 12 и фазовращателя 13 через формирователи 14 и 15 последователь ности импульсов поступают на схему

lб совпадения. На выходе схемы lб совпадения получаем широтно-модулированную последовательность прямоугольных импульсов, длительность которых пропорциональна усилию P. С выхода схемы lб совпадения сигнал поступает на ключ 9 вычислительного узла 4.

Преобразователь 2 угла наклона стрелы при повороте стрелы на угол Ч> выдает напряжение пропорциональное 12 cos y.

Преобразователь 8 длины стрелы при выдвижении стрелы на величину х выдает напряжение пропор ционалbноe х сos rр.

Сигналы с преобразователей 2 .и 8 поступают на вход сумматора 17 вылета стрелы, на выходе которого получаем напряжение, пропорциональное (4 + х) cos ср. Напряжение, пропорциональное (4+х) cos cp, поступает на ключ 9, который управляется напряжением выхода схемы lб совпадения узла,преобразования механических усилий в электрический сигнал. На выходе ключа 9 получаем произведение Р(1,+х) cos y, т. е. величину опрокидывающего момента крана от действия силы

Р, входящую в левую часть неравенства (1), С ключа 9 сигнал подается на сумматор 19 опрокидывающего момента крана, на который поступают сигналы с преобразователей 2, 8, при этом указанные сигналы пропорциональны опрокидывающему моменту от веса стрелового оборудования (соответственно А cos p и В х cos ср).

Кроме того, на сумматор 19,поступает сигнал со схемы lб, где он умножается на длину оголовка (b). Таким образом, на выходе сумматора 19 получаем сигнал, пропорцио565007 нальный полной величине опрокидывающего момента крана, представляющей собой левую часть неравенства (1).

В сумматоре 20 восстанавливающего момента крана осуществляется умножение уси- б лия P на величину расстояния от,шарнира стрелы до ребра опрокидывания и сложение произведения P . .а с заданной величиной Е, таким образом,на выходе сумматора 20 сигнал пропорционален восстанавливающему 10 моменту (правой части неравенства (1).

В схеме 5 сравнения происходит сравнение сигналов сумматора 19 опрокидывающего момента крана и сумматора 20 восстанавливающего момента крана. При равенстве указанных сигналов схема 5 сравнения включает предохранительное устройство, запрещающее работу крана (на чертеже не показано).

Для защиты .крана от подъема груза, превышаю щего вес допустимого груза, или для защиты от,превышающих против допустимых значений ветровой нагрузки и крена в схему ограничителя вводится узел б предельного состояния крана. Величина предельно-допускаемого груза Р устанавливается фазовращателем 8. Сигнал с фазовращателя 8 через ждущий мультивибратор 9,поступает на схему 10 совпадения, на которую также поступает сигнал со входа схемы lб совпадения узла 1 преобразования механических усилий в электрический сигнал. При равенстве действующей и цредельно-допускаемой нагрузок на выходе схемы 10 совпадения узла б предельного з6 состояния крана появляется напряжение, запускающее ждущий мультивибратор 11 расширения импульсов. Напряжение последнего включает схему 5 сравнения, а следовательно и предохранительное устройство, запрещаю- 4о щее работу крана. Аналогично работает ограничитель и. при предельных значениях ветровой нагрузки,и крена,,поступающих на вход блока 7 входа сигналов преобразователей ветровой нагрузки и крена.

Формула изобретения

Ограничитель грузоподъемности для кра.нов с телескопической стрелой, содержащий узел преобразования механических усилий в электрическьй сигнал, преобразователь угла наклона стрелы, преобразователь длины стрелы, вычислительный узел и схему сравнения, о тл и ч а ющи и ся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения надежности, точности срабатывания и безопасности работы крана, он снабжен узлом предельного состояния крана, состоящим из последовательно включенных блока входа сигналов преобразователей ветровой нагрузки и крена, фазовращателя, ждущего мультивибратора, схемы совпадения и ждущего мультивибратора расширения импульсов, причем узел преобразования механических усилий в электрический сигнал состоит из силоизмерителя и фазовращателя, подключенных через формирователи последовательности импульсов к схеме совпадения, а вычислительный узел состоит из последовательно включенных сумматора вылета стрелы, ключа и сумматора опрокидывающего момента крана, а также сумматора восстанавливающего момента крана, при этом выходы сумматора опрокидывающего момента крана, ждущего мультивибратора расширения импульсов и сумматора восстанавливающего момента крана подключены к схеме сравнения, выхода преобразователя угла наклона стрелы, преобразователя длины стрелы и схемы совпадения узла преобразования механических усилий в электрический сигнал подключены ко входу сумматора опрокидывающего момента крана, вход схемы совпадения узла преобразования механических усилий в электрический сигнал соединен со входом схемы совпадения узла предельного состояния крана, выход преобразователя угла наклона стрелы соединен со входом сумматора вылета стрелы и входом преФ образователя длины стрелы, а выход схемы совпадения узла преобразования механического усилия в электрический сигнал подключен ко входу ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент ФРГ Хо 1810639, кл. 35 В 23!90, 1972.

2. Патент ФРГ ЛЪ 1935791, кл. 35 В 23(90, 1973.

56500r! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ц !

Фиг. 1 оиг.2

Составитель А. Гедеонов

Техред М. Семенов

Корректор И. Симкина

Редактор Э. Шибаева

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 671f1433 Изд. № 665 Тираж 1080 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва. Ж-35, Раушская наб., д. 4/5