Тренажер оператора грузоподъемных машин Советский патент 1984 года по МПК G09B9/04 

рым входами вычислителя, выходы третьего и четвертого узлов умножения - первым выходом вычислителя.

а выход первого интегратора вторым выходом вычислителя.

1.ТРЕНАЖЕР ОПЕРАТОРА ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МАШИН, содержащий последовательно включенные блок ввода ответных действий оператора и блок моделирования реальных процессов, а также Последовательно соединенные блок моделирования перемещений груза, блок формирования изображений и .электронно-лучевой индикатор, о тличающийся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей тренажера, в него введены два вычислителя натяжения канатов и дополнительный блок моделирования перемещений груза, первый выход которого соединен с вторым входом блока формирования изображений, второй выход - с первыми входами первого и второго вычислителей натяжения канатов, а первый и второй входы - соответственно с первыми выходами первого и второго вычислителей натяжения канатов, вторые выходы которых подключены к второму и третьему вхо- . дам блока моделирования реальных процессов, первьй и второй входы основного блока моделирования перемещений груза соединены с первыми выходами первого и второго вычислителей натяжения канатов соответственно, а второй выход - с вторыми входами вычислителей натяжения канатов, третьи входы которых подключены к первому и второму выходам блока моделирования реальных процессов соответственно. 2. Тренажер по п. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что в нем вычислиQ тель натяжения канатов содержит послеiS довательно включенные первый сумматор, первый интегратор, второй сумматор и первьй узел умножения, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, последовательно включенные второй узел умножения, третий сумматор, второй интегратор, первый функциональный преобразователь .и третий узел умножения и последовательно включенные второй функцио ональный преобразователь и четвер00 тый узел умножения, вход второго формирователя импульсов соединен с выО5 ходом второго интегратора, а выход - . 4 СП с первым входом второго узла умножения, второй вход которого подключен к выходу второго сумматора, вторые входытретьего и четвертого узлов умножения соединены с выходом первого интегратора, второй вход первого узла умножения подключен к выходу первого функционального преобразователя, вторые входы первого, второго и третьего сумматоров являются соответственно первьш, третьим и это

Изобретение относится к. обучающим устройствам в области вьтолнения погрузочно-разгрузочных работ в целях профессиональной подготовки, а также проверки и повьшения квалификации операторов судовых стреловых грузоподъемных машин (ГПМ) методом телефон в условиях учебного класса

Известны тренажеры, содержащие пульпы оператора, блоки моделирования реальных процессов, логической обработки и предъявления учебной информации l| и z .

Однако данные тренажеры не позволяют обучать операторов, пользованию одновременно двумя грузоподъемными механизмами (ГПМ).

Наиболее близким к изобретению является тренажер, содержащий последовательно включенные блок, ввода ответных действий и блок моделирования реальных процессов, каждый из которых включает два .одинаковых канала А и В для лебедки, а также блок вычисления координат груза по горизонтали, блок формирования изображения и электронно-лучевой индикатор з.

Недостатком известного устройства является невозможность его применения для обучения операторов судовых стреловых ГПМ перегрузке грузов методом телефон, когда один оператор должен управлять двумя лебедками одновременно.

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства путем приспособления его для обучения операторов судовых стрелковых ГПМ.

Цель достигается тем, что в тренажер, содержащий последовательно включенные блок ввода ответных действий оператора и блок моделирования реальных процессов, а также последовательно соединенные блок моделирования перемещений груза, блок формирования изображений и электронно-лучевой индикатор, введены два вычислителя натяжения канатов и дополнительный блок моделирования перемеще5 НИИ груза, первый выход которого соединен с вторым входом блока формирования изображений, второй выходс первыми входами первого и второго вычислителей натяжения канатов, а

0 первьш и второй входы - соответственно с первыми выходами первого и второго вычислителей натяжения канатов, вторые выходы которых подключены к второму и третьему входам бло-

5 ка моделирования реальных процесов,

первый и второй входы основного бло ка моделирования перемещений груза соединены с первыми выходами первого и второго вычислителей натяжения

0 канатов соответственно, а второй

выход - с вторыми входами вычислителей натяжения канатов., третьи входы которых подключены к первому и второму выходам блока моделирования

5 реальных процессов соответственно.

Вычислитель натяжения канатов содержит последовательно включенные первьй сумматор, первый интегратор, второй сумматор и первьй узел умноже0 ния, выход которого соединен с первьм входом первого сумматора, последовательно включенные второй узел умножения, третий сумматор, второй интегратор, первый функциональный

«j преобразователь и третий узел умножения и последовательно включенные второй функциональный преобразователь и четвертый узел умножения, вход второго формирователя импульсов

0 соединен с выходом второго интегратора, а выход - с первым входом второго узла умножения, второй вход ;которого подключен к выходу второго I сумматора, вторые входы третьего и

5 четвертого узлов умножения соединены с выходом первого интегратора, второй вход первого узла умножения подключен к выходу первого функционального преобразователя, вторые входы первого, второго и третьего сумматоров являются соответственно первым, третьим и вторым входами вычислителя, выходы третьего и четвертого узлов умножения - первым выходом вычислителя, а выход первого интегратора - вторым выходом вычислителя. На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого тренажера/ на фиг. 2 пример конкретной реализации вычислителей натяжения канатов. Тренажер содержит блок 1 ввода ответных действий,, и блок 2 моделирования реальных процессов, каждый из которьк включает два одинаковых канала. Блок 1 - это типовые командоаппараты 3 и 4, применяемые для управления подъемные лебедки на судах. Блок 2 содержит два решающих устройства 5 и 6 для решения следую щей системы дифференциальных уравне НИИ: :( e iec}t Ho, F - пусковое усилие двигателя, аналог которого подается в виде постоянного напряже ния на вход сумматора, т - суммарная масса привода И механизма лебедки, приведенная к окружности бараба на; F, - сила натяжения каната; t - длина каната. Выходы блока 2 соединены с входа ми вычислителей 7 и 8 натяжения канатов, которые через блоки 9 и 10 моделирования перемещений груза (ве тикальных и горизонтальных) соедине ны с блоком 11 формирования изображ ний, подключенным к электронно-луче вому индикатору 12. Вычислители 7 и 8 предназначены .для вычисления сил натяжения канато лебедок А и В , основных F и Fg и синусных и косинусных составляющи сил. Вычислитель 7 является решающи устройством следующей системы уравнений:. )п(3-, 1л 1. U, , где X g и YQ горизонтальная и вертикальная координаты точки подвеса каната BJ X и Y координаты груза/ растяжение каната; угол отклонения каната В от вертикали j с - постоянный коэффициент. На фиг. 2 изображены сумматора ISIS, интеграторы 16 и 17, узлы 18-21 умножения и функциональные преобразователи 22 и 23. Блок 9 является решаннцим устрой- , стврм дифференциального уравнения с С АСОЗо + В f Блок 10 является решающим устройством уравнения РА- пс Рб5 р. (10) С выходов блоков 9 и 10 аналоги координат груза Y и Xg поступают на вход блока 11, который предназначен для получения сигналов, с помощью которых на электронно-лучевом индикаторе 12 (ЭЛИ) формируется изображение двух линий, связывающих точку, обозначающую груз, с точками подвеса канатов. Блок 11 содержит четыре одинаковых канала, каждый из которых состоит ИЗ операционных усилителей, транзис;Торных ключей, конденсаторов, резисJTOpoB и трансформатора (не показаны). На экране индикатора 12 видно изображениегруза в виде точки, двух канатов, связыванмцих груз с точками подвеса канатов: изображение судна (разрез) и участка пристани, которые отмечены на экране индикатора 12 краской. Тренажер оператора грузоподъемных машин работает следующим образом. В исходном положении груз находится на дне судна. Обучаемьш, управляя рычагами командоаппаратов 3 и 4, одним или двумя сразу, поднимает груз и Перемещает его на причал. Перемещение рычага командоаппарата 3

или 4 приводит к замыканию и размыканию контактов релев блоке 2, что приводит к появлению сигналов на erq выходе - аналог длины каната А (fj). Изменение д вызывает изменение натяжения каната Рд и его составлякицих Рд sin oi Рдсозоб, что приводит к изменению координат груза Xj и Yj,. Далее, через цепи обратной связи, изменяется состояние вычислителей 7 и 8 и т.д. Происходящие в блоках тренажера процессы подобны (изоморфшл) процессам, которые протекали бы в реальной ГПМ, по- . скольку они подчиняются тем же дйфференцисшьным уравнениям, что и реальная ГПМ.

На вход блока 11 поступают аналоги координат груза Х и YC«. Координаты точек подвеса Хд, Уд, ХцИ Yg задаются в блоке 11 аналоговыми сигналами. На каждый из четьфех кана- . лов блока 11 поступают аналоги одной координаты двух точек. Например, на вход усилителя первого канала поступают аналоги Хд и Xj. На вход усилителя интегратора подается постоянное напряжение. Когда напряжение на выходе интегратора становится больше -UX( на выходе усилителя первого канала появляется положительное напяжение и открывается цепь разряда конденсатора в цепи обратной связи усилителя. В результате на выходе усилителя появляется пилообразное напряжение, амплитуда которого равна разности Ц(-Ц(,, а частота больше 50 Гц.

Далее пилообразное напряжение с выходаусилителя суммируется с напряжением Ш. Это результирующее напряжение подается на вход транзис5 торного ключа, которьш управляется от вторичной обмотки трансформатора, размещенной в блоке 11.

Трансформатор имеет четыре вторичные обмотки, включенные попарно встречно таким образом, что каждый полпериода одновременно открыты только два ключа. На отклонякяцую систему индикатора 12 поступает одновременно два сигнала: один для формирования линии по координате X, другой - по координате Y. Первые полпериода формируется изображение линии АС, вторые полпериода - линии ВС.

0 Многократно повторяя цикл перегрузки груза с судна на берег и обратно, обучаемый приобретает навыки управления грузоподъемными лебедками при перегрузке груза методом 5 телефон.

i . .

Применение предлагаемого тренажера для обучения навыкам управлениягрузоподъемными машинами целесооб0 разно для обучения матросов-операторов палубных перегрузочных машин. При этом повьппается производитель- ность труда вновь обученных операторой, уменьшается число поломок механизмов при обучении, исключается вероятность аварий и несчастных случаев во время обучения и из-за плохой подготовки оператора.

Фиг.1

ж

/3

Уб

Щ

Z0

17

/5

rtf

(tQ -AlBjsin.