ОГРАНИЧИТЕЛЬ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ СТРЕЛОВОГО КРАНА Российский патент 1994 года по МПК B66C23/90 

Техническое решение относится к подъемно-транспортным средствам и предназначено для защиты грузоподъемных кранов от перегрузок.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является электронный ограничитель грузоподъемности кранов, содержащий выполненный с входом прерывания цифровой вычислительный блок, один из информационных входов которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, а второй двунаправленный - с входом-выходом цифрового запоминающего блока, а информационный выход соединен с входами синтезатора звука и блока визуальной индикации, n датчиков аналоговых параметров крана, подключенных к входам аналого-цифрового преобразователя, m датчиков дискретных параметров и сигналов о работе крана, соединенных с третьими информационными входами цифрового вычислительного блока, и исполнительный блок.

Устройство обеспечивает электронную защиту крана по перегрузке, благодаря цифровой обработке данных достигается высокая точность срабатывания, сменные модули цифрового запоминающего устройства позволяют легко достичь сопряжения с кранами различных типов.

Это известное техническое решение нельзя считать удовлетворительным относительно достигаемой надежности срабатывания, т. к. из-за некомпетентного управления краном при поднятии груза из состояния покоя вследствие полного включения пpивода подъемного механизма происходит недопустимый рывок, и ограничитель отключает привод. Оператор по ошибке может проводить слишком быстрое для существующей нагрузки крана опускание стрелы или установить слишком высокую скорость поворота и ряд других отключений, при этом известные ограничители, не учитывающие динамики работы крана, либо отключают привод при рывках, либо наоборот, запаздывают со срабатыванием.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности ограничителя и повышение производительности крана.

Поставленная цель достигается тем, что ограничитель грузоподъемности стрелового крана, содержащий выполненный с входом прерывания цифровой вычислительной блок, один из информационных входов которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, а второй двунаправленный - с входом-выходом цифрового запоминающего блока, а информационный выход соединен с входами синтезатора звука и блока визуальной индикации, n датчиков аналоговых параметров крана, подключенных к входам аналого-цифрового преобразователя, m датчиков дискретных параметров и сигналов о работе крана, соединенных с третьими информационными входами цифрового вычислительного блока, и исполнительный блок, снабженный таймером, подключенным к входу прерывания цифрового вычислительного блока и цифровым управляемым фильтром, вход управления которого подключен к упомянутому выходу таймера, информационный вход - к упомянутому информационному выходу цифрового вычислительного блока, а выход - к исполнительному блоку.

Таймер может быть реализован на микросхемах, где генератор выполнен на микросхеме 530ГГ1, а счетчик на микросхеме 534ИЕ7, кроме того, цифровое вычислительное устройство может быть выполнено на микросхеме 1806ВМ2, аналого-цифровой преобразователь на микросхеме 1108ПВ1Б (ключ-590КН6, усилитель - УД140Б), цифровое запоминающее устройство на микросхемах 556РТ7А, 537РУ13, датчики дискретных параметров и сигналов на микросхемах 578ВТ1, 588ВА1, датчики аналоговых параметров крана (датчики давления - МД250Д, датчики наклона и длины стрелы - СП5-44-1 и редуктор), синтезатор звука - 654ЦА1 и 0,25ГД10, устройство визуальной индикации - 490ИП2, устройство коммутации силовых цепей крана - РЭИ34, кроме того, счетчики, дешифраторы, логические схемы управляемого цифрового фильтра 10 реализованы на микросхемах 533ИД7, 533ИЕ7, 533ЛАЗ.

На фиг. 1 представлена блок-схема ограничителя грузоподъемности стрелового крана; на фиг. 2 - блок-схема управляемого цифрового фильтра.

Ограничитель грузоподъемности стрелового крана, содержит цифровой блок 1, информационный вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя 2, а второй двунаправленный информационный вход подключен к входу-выходу цифрового запоминающего блока 3, информационный выход цифрового вычислительного блока связан с входом синтезатора звука 4 и блоком визуальной индикации 5, исполнительный блок 6, представляющий собой устройство коммутации силовых цепей крана, причем аналого-цифровой преобразователь соединен с n датчиками 7 аналоговых параметров крана, а входы вычислительного блока подключены к m датчикам 8 дискретных параметров и сигналов о работе крана, а также таймер 9, выход которого связан с m+1 входом цифрового вычислительного блока 1 и входом управляемого цифрового фильтра 10, причем информационный вход управляемого цифрового фильтра 10 соединен с выходом цифрового вычислительного блока 1, а выход подключен к блоку 6.

Управляемый цифровой фильтр 10 содержит дешифратор 11, информационный вход которого соединен с выходом цифрового вычислительного блока 1, а выход подключен к счетчику 12, выход которого через дешифратор 13 связан с входом логического элемента 14 И, причем выход таймера 9 соединен с входом счетчика 15, выход которого через дешифратор 16 подключен к второму входу логического элемента 14, выход которого связан с исполнительным блоком 6.

Режим работы ограничителя грузового крана в реальном масштабе времени обеспечивает прием и обработку данных по мере их поступления без каких-либо ограничений и выдачу результатов в требуемые интервалы времени.

Датчики 7 аналоговых параметров крана выдают сигналы, зависящие от нагрузки на аналого-цифровой преобразователь 2, цифровой вычислительный блок 1 управляет многоканальным аналого-цифровым преобразователем 2 так, что аналоговые измерительные сигналы последовательно преобразуются в цифровую форму и поступают на цифровой вычислительный блок 1, кроме того, цифровой вычислительный блок 1 производит опрос элементов ввода на предмет получения дискретных параметров и сигналов, содержащих информацию о режиме работы крана. Цифровой вычислительный блок 1 перерабатывает эту информацию вместе с информацией, извлекаемой из цифрового запоминающего блока 3.

Задатчик времени - таймер 9, в качестве которого может быть использован генератор импульсной последовательности с частотой f 10 МГц, координирует работу цифрового вычислительного блока 1. Информация перерабатывается в значение загрузки и другие значения, отражающие работу крана, которые подводятся к блоку 5 визуальной индикации, а в зависимости от величины загрузки формируются предупреждения, подаваемые на синтезатор звука 4, и в случае превышения допустимых значений нагрузки вырабатывается команда "Перегрузка", которая поступает по информационному входу с цифрового вычислительного блока 1 на управляемый цифровой фильтр 10. После дешифрации 11 счетчик 12 продолжает счет импульсов, в случае многократного повторения команды "Перегрузка" до состояния, например, τ= 5, при котором на его выходе появляется потенциал, переводящий счетчик в нулевое состояние, и через дешифратор 13 сигнал подается на вход логического элемента 14. Кроме того, на вход управляемого цифрового фильтра 10 поступает сигнал с таймера 9, где счетчик 15 производит счет импульсов до состояния τ= 5, и сигнал через дешифратор 16 подается на второй вход логического элемента 14.

За определенное время τ= 5 вырабатывается команда "Отключение крана". Величина времени, в течение которого непрерывно должна вырабатываться команда "Перегрузка" для того, чтобы выработать команду "Отключение крана", определяется динамикой работы крана. В случае, если в заданный промежуток времени ( τ= 5) команда "Перегрузка" не прошла хотя бы один раз, команда "Отключение крана" не вырабатывается.

Использование: в подъемно-транспортных средствах для защиты грузоподъемных кранов от перегрузок. Сущность изобретения: ограничитель содержит цифровой вычислительный блок 1, аналого-цифровой преобразователь 2, цифровой запоминающий блок 3, синтезатор звука 4, блок визуальной индикации 5, исполнительный блок 6, n датчиков аналоговых параметров крана 7, m датчиков дискретных параметров и сигналов о работе крана 8. 7__→2__→1__→10__→6 1__→5; 1__→4; 8__→1 9__→1; 9__→10 3__→1; 1__→3; 2 ил.

ОГРАНИЧИТЕЛЬ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ СТРЕЛОВОГО КРАНА, содержащий выполненный с входом прерывания цифровой вычислительный блок, один из информационных входов которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, второй двунаправленный - с входом и выходом цифрового запоминающего блока, а информационный выход соединен с входами синтезатора звука, и блок визуальной индикации, n датчиков аналоговых параметров крана, подключенных к входам аналого-цифрового преобразователя, m датчиков дискретных параметров и сигналов о работе крана, соединенных с третьими информационными входами цифрового вычислительного блока, и исполнительный блок, отличающийся тем, что он снабжен таймером, подключенным выходом к входу прерывания цифрового вычислительного блока, и цифровым управляемым фильтром, вход управления которого подключен к упомянутому выходу таймера, информационный вход - к упомянутому информационному выходу цифрового вычислительного блока, а выход - к исполнительному блоку.