Ограничитель грузоподъемности стрелового крана Советский патент 1989 года по МПК B66C23/90 

Изобретение относится к подъемно- транспортному оборудованию, а именно к ограничителям грузоподъемности стреловых кранов с двумя механизмами подъема.

Цель изобретения - повышение надежности ограничителя.

На чертеже представлена функциональная схема ограничителя грузоподъемности стрелового краня.

Ограничитель грузоподъемности стрелового крана содержит датчик 1 усилия подъема главного и датчик 2 усилия подъема вспомогательного механизмов подъема с усилителями 3 и 4, Выходы усилителей подключены к входам задатчика 5 режимов работы и блока 6

управления текущей нагрузки, последний подключен к одному из входов блока 7 сравнения, к выходу которого подключен исполнительный блок 8, а к другому из входов блока 7 подклю- че выход задатчика 9 допустимых нагрузок, связанный входом с выходом . задатчика 10 грузовых характеристик, к входу которого подключен выход задатчика 11 вылета стрелы с гуськом. К входам задатчика подключены выходы датчика 12 угла наклона стрелы, дат- .чиков 13 и 14 длины вытравленного каната главного и вспомогательного подъемов, задатчиков 15 и 16 длины соответственно стрелы и гуська. Причем задатчик 5 режимов работы выполнен

СП

ьо

со vj

на компараторах 17 и 18, соединенных | через усилители 3 и 4 с выходами датчиков 1 и 2, элементах И 19-21, двух транзисторах 22 и 23 и индикаторах 2А-26 режима. Индикаторы 25 и 26 параллельно с обмотками соответствующих контрольных реле 27 с контактами 27с1- 27.7 и реле 28 с контактами 28.1-28.7 включены в коллекторные цепи транзисторов 22 и 23, базовые цепи которых подключены к выходам элементов И 20 и 21. К выходу элемента И 19 подключен индикатор 24.

датчика 9. Выход усилителя 40 образу ет выход задатчика 9„ Задатчик II со держит вычислитель 41 ортогональных составляю1цих в составе разностных усилителей 42-45, суммируюп1их усилителей 46 и 47, суммирующе-разностно- го усилителя 48, аналоговых перемножителей 49 и 50 и блока 51 извлечения квадратного корня Причем выходы усилителей 45 и 48 подключены к одним входам перемножителей 52 и 53, к другим входам которых подключены выходы косинусного и синусного преК входам элементов И 19-21 подклю- ,5 образователя датчика 12 угла наклона чены прямой, выход компаратора 1 7 и

стрелы, которые одновременно подключены через реле 27 с группой параллельных контактов 27.6 и 27.7 и реле 28 с группой параллельных контак тов 28.6 и 28,. 7 к входу суммирующе- масштабирующего усилителя 54, входом которого образован выход задатчика 1

инверсный выход компаратора 18, прямой выход компаратора 18 и инверсный выход компаратора 17, прямой выходы компараторов 17 и 18.

Блок 6 определения текущей нагрузки содержит подключение к входу мас- штабирующе-суммирующего усилителя 29 параллельно включенные цепочки из резисторов и соответствующих реле 27

контроля с группой контактов 27.1- 27.7 и реле 28 контроля с группой контактов 28.1-28.7 р

Задатчик 10 допустимых нагрузок

содержит операционный выпрямитель 30, JQ весу поднимаемого груза. Под деистинвертор 31, с выходом которого соединены первые выходы операционных выпрямителей 32 и 33. Одни вьшоды группы 34 резисторов задания первой точки перегиба грузовых характеристик связаны с положительной клеммой 35 источника напряжения, а другие - через реле 27 контактами 27.2 и реле 28 с контактами 28.2 - с вторым входом ati- прямителя 30. Одни выводы группы 36 резисторов задания второй и последующих точек перегиба грузовых характеристик соединены с отрицательной клеммой 37 источника напряжения, а другие - с.вторыми входами выпрямителей 32 и 33. Одни выводы групп 38 резисторов подключены к выходам выпрямителей 30, 32 и 33 и к отрицательной клемме 31 источника, а другие объединены с соответствутощийи выводами резисторов групп 38 и через реле 27 с группой последовательных контактов 27,3 и реле 28 с группой последовательных контактов, а также реле 27 с группой параллельных контактов 27.4 и 27.5 и реле 28 с группой параллельных контактов 28.4 и 28.5, подключены к Ешне 39 нулевого потенциала и входу суммирующего усилителя 40 за35

40

45

50

55

вием этого сигнала срабатывает компа ратор 17, настроенный на уровень, соответствующий, например, 10% от номинальной грузоподъемности главного подъема на максимальном вылете, В результате на его выходе появляется высокий потенциал. На выходе компаратора 18, настроенного на уровень соответствующий 10% от номинальной грузоподъемности вспомогательного подъема на максимальном вылете, при этом сохраняется низкий потенциал. Поэтому на инверсном выходе элемента И 19 высокий уровень меняется на низкий, а на выходах элементов И 20 и 21 поддерживается низкий уровень. Индикатор 24 (светодиод) загорается, а транзисторы 22 и 23 остаются закрытыми, обмоткн реле 27 и 28 - обес точенными и индикаторы 26 и 25 - негорящими. Все контакты реле 27 и 28 оказываются в положении, показанном ка чертеже. В этом случае.к первым входам усилителей 29 и 54, к второму входу выпрямителя 30 и входу усилителя 40 оказываются подключенными соответственно выход усилителя 3, ко синусный прео бразователь датчика 12, первый (верхний) резистор группы 34

датчика 9. Выход усилителя 40 образует выход задатчика 9„ Задатчик II содержит вычислитель 41 ортогональных составляю1цих в составе разностных усилителей 42-45, суммируюп1их усилителей 46 и 47, суммирующе-разностно- го усилителя 48, аналоговых перемножителей 49 и 50 и блока 51 извлечения квадратного корня Причем выходы усилителей 45 и 48 подключены к одним входам перемножителей 52 и 53, к другим входам которых подключены выходы косинусного и синусного преобразователя датчика 12 угла наклона

образователя датчика 12 угла наклона

стрелы, которые одновременно подключены через реле 27 с группой параллельных контактов 27.6 и 27.7 и реле 28 с группой параллельных контактов 28.6 и 28,. 7 к входу суммирующе- масштабирующего усилителя 54, входом которого образован выход задатчика 11.

Ограничитель грузоподъемности стрелового крана работает следующим образом

При работе крана одним главным подъемом и отрыве груза от основания, на выходе датчика 1 и усилителя 3 появляется сигнал, пропорциональный

5

0

5

0

5

вием этого сигнала срабатывает компаратор 17, настроенный на уровень, соответствующий, например, 10% от номинальной грузоподъемности главного подъема на максимальном вылете, В результате на его выходе появляется высокий потенциал. На выходе компаратора 18, настроенного на уровень, соответствующий 10% от номинальной грузоподъемности вспомогательного подъема на максимальном вылете, при этом сохраняется низкий потенциал. Поэтому на инверсном выходе элемента И 19 высокий уровень меняется на низкий, а на выходах элементов И 20 и 21 поддерживается низкий уровень. Индикатор 24 (светодиод) загорается, а транзисторы 22 и 23 остаются закрытыми, обмоткн реле 27 и 28 - обесточенными и индикаторы 26 и 25 - негорящими. Все контакты реле 27 и 28 оказываются в положении, показанном ка чертеже. В этом случае.к первым входам усилителей 29 и 54, к второму входу выпрямителя 30 и входу усилителя 40 оказываются подключенными соответственно выход усилителя 3, косинусный прео бразователь датчика 12, первый (верхний) резистор группы 34

513

и объединенные выводы первых (верх- них) резисторов групп 38, в то время, как объединенные выводы остальных резисторов групп 38 будут соединены с шиной 39.

В результате на выходе усилителя 29 появляется сигнал, пропорциональный, весу груза на главном подъеме (текущей нагрузки), на выходе усили- теля 54 - сигнал, пропорциональный выпету основной секции стрелы крана, на конце которой подвеиген главный; подъем, а на выходе усилителя 40 - сигнал, пропорциональный допустимой нагрузке главного подъема для данного выпета стрелы. Блок 7 осуществляет сравнение текущей и допустимой нагрузок в указанном режиме работы крана. В случае превыиения текущей нагрузки над допустимой блок 7 срабатывает, воздействуя на исполнительный блок 8,

При .работе только вспомогательным подъемом сигнал появляется на выходах датчика 2 и усилителя 4, вы- зьгаая срабатывание компаратора 18, Под действием высокого потенциала компаратора 18 и низкого потенциала компаратора 17 на прямом выходе эле- мента И 20 появляется высокий потенциал, открывающий транзистор 22 Реле 27 срабатывает, и индикатор 25 загорается „ Все контакты реле 27 опро- кидьшаются в состояние, противополож- ное изображенному на чертеже« При это к первому входу усилителя 29, к входам усилителя 54, второму входу выпрямителя 30 и входу усилителя 40 оказываются подключенными соответственно усилитель 4, косинусный и синусный преобразователи датчика 12, второй резистор группы 34 и обт.единенные выводы вторых резисторов групп 38, в то время, как, объединенные выводы пер- вых и третьих резисторов групп 38 будут соединены с шиной 39 о В результате на выходе усилителя 29 появляетс сигнал, пропорциональный текущей нагрузке на вспомогательном подъеме, на выходе усилителя 54 - сигнал, пропорциональный выпету стрелы крана с гуськом, на конце которого подвешен вспомогательный подъем, а на выходе усилителя 40 - сигнал, пропорциональный допустимой нагрузке вспомогательного подъема для данного вылета стрелы. На инверсном выходе элемента И 19 в этом случае присутствует высокий, на

376

прямом выходе элемента И 21 - низкий уровень. Поэтому обмотка реле 28 обеточена, а индикаторы 24 и 26 не горят

При работе крана в режиме совместной работы с объединенными подвесками главного и вспомогательного подъемов сигналы появляются на выходах обоих датчиков 1 и 2 и усилителей 3 и 4, вызывая срабатывание компараторов 17 и 18« Под действием высоких потенциалов последних на прямом выходе элемента 21 И появляется высокий уровень, открывающий транзистор 23. Теперь срабатывает реле 28, и загорается индикатор 26о Все контакты реле 28 опрокидываются в состояние, противоположное изображенному на чертеже. При этом к вЕ 1ходам усилителей 29 и 54 второму входу выпрямителя 30 и входу усилителя 3 и 4 подключаются перемножители 52 и 53, третий резистор группы 34 и объединенные выводы третьих резисторов групп 38, в то время, как объединенные выводы первых и вторых резисторов групп 38 будут соединены с шиной 39. В результате на выходе усилителя 29 появляется сигнал, пропорциональный текущей нагрузке на объединенной подвеске главного и вспомогательного подъемов на выходе усилителя 54 - сигнал, пропорцио- напьньй вылету объединенной подвески, на выходе усилителя 40 - сигнал, пропорциональный допустимой в режиме совместной работы с объединенными подвесками для данного вылета стрелы. На инверсном выходе элемента И 19 в этом случае присутствует высокий, на прямом выходе элемента И 20 низкий уровень. Поэтому обмотка реле 27 обесточена, а индикаторы 24 и 25 не горят.

Когда груза нет ни на одном из подъемов крана, на выходах компараторов 17 и 18 присутствуют низкие потенциалы, на инверсном выходе элемента К 19 - высокий, на прямых выходах элементов И 20 и 21 - низкий уровень- В результате обмотки реле 27 и 28 обесточены, все их контакта остаются в положении, показанном на чертеже, а индикаторы 24-26 не горят.

Таким образом, предлагаемый ограничитель грузоподъемности стрелового крана обеспечивает автоматическое слежение за режимом работы крана, сигнализируя об этом оператору. Кроме

того, в устройстве достигается высокая степень унифика1Ц1и, поскольку одни и те же узлы используются в различных режимах работы. Все это существен- но повышает надежность ограничителя и безопасность эксплуатации крана.

Формула изобретения

1, Ограничитель грузоподъемности стрелового крана, содержащий датчик усилия подъема, блок сравнения, к выходу которого подключен исполнительный блок, к одному входу - выход за- датчика допустимых нагрузок, к входу которого подключен выход задатчика грузовых характеристик, к входу которого подключен выход задатчика вылета стрелы с гуськом, контрольные реле задатчика режимов работы, о т личающийся тем, что, с це- лью повыпения надежности, он снабжен дополнительным датчиком усилия подъема, датчиками длины вытравленного ка- ната, задатчиком длины основной стрелы, задатчиком длины гуська, датчиком угла наклона стрелы, блоком определения текущей нагрузки, причем з датчик режимов работы включает к се- бя компараторы, элементы и транзисторы, в коллекторную цепь каждого из кторых включено соответственно одно и другое контрольные реле, а базовые цепи соединены с выходами первого и второго элементов И, входы первого и которых подключены к прямым выходам одного и другого компараторов, второго - к инверсному и прямому входам одного и другого компараторов соот- ветственно, а третьего - к прямому и инверсному выходам соответственно одного и другого компараторов, входами которых образованы входы задатчика режимов работы и к которым подключе- ны выходы датчиков усилия подъема, связанные с входами блока определения текущей нагрузки, содержащего су мирующе-масштабирующий усилитель, к входу которого подключены параллель- но включенные цепочки из последовательно соединенных резисторов с контактами контрольных реле, которыми образованы входы блока определения текущей нагрузки, выход которого об- разован выходом суммирующе-масщтаби- рующего усилителя, подключенного к другому входу блока сравнения, а оди и другой выходы датчика угла накло

0

5 0 5 30 540 дд ,д jj,

на, выходы одного и другого датчиков длины вытравленного каната, выходы задатчика длины стрелы и задатчика длины гуська подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому, пятому и шестому входам задатчика вылета стрелы с гуськом „

2 о Ограничитель по п, 1, отличающийся тем, что задатчик . вылета стрелы с гуськом содержит разностные усилители, суммирующие усилители аналоговые перемножители, блок определения квадратного корня, сумми- рующе-масштабирующий усилитель, выходом которого образован выход задатчика вылета стрелы с гуськом, а один и другой входы через соответствующие группы последовательно соединенных контактов одного и другого контрольного реле задатчика режима работы подключены к одним входам первого и второго аналоговых перемножителей, другие входы которых соединены с выходами соответственно суммирующе- разностного усилителя и первого разностного усилителя, один и другой входы которых подключены к выходу второго разностного усилителя, связанного с первыми входами соответственно третьего разностного усилителя и одного суммирующего усилителя, и выходу блока определения квадратного корня, вход которого подключен к выходу третьего аналогового перемножителя, один и другой входы которого подключены к выходам соответственно третьего разностного усилителя и первого суммирующего усилителя, один вход второго разностного усилителя подключен к выходу четвертого аналогового перемножителя, один и другой входы которых подключены к выходам соответственно другого суммирующего усилителя и четвертого разностного усилителя, причем одними входами первого и второго аналогового перемножителей, одним входом другого суммирующего усилителя, четвертого разностного усилителя, другими входами одного суммирующего усилителя и третьего разностного усилителя, другими входами четвертого разностного усилителя и другого суммирующего усилителя, другим входом второго разностного усилителя и третьим входом суммирующе-разностного усйти9152713710

теля образован соответственно первый, шестой входы эадатчика вылета стре- второй, третий, четвертый, пятый илы с гуськом,

I Jiti Г-н I

-.

J

Изобретение относится к подъемно-транспортному оборудованию, к ограничителям грузоподъемности стреловых кранов с двумя механизмами подъема. Цель изобретения - повышение надежности. Ограничитель грузоподъемности стрелового крана содержит датчики усилия подъема главного и вспомогательного подъемов, выходы которых через усилители подключены к входам задатчика режимов работы и блока определения текущей нагрузки. Последний подключен выходом к одному входу блока сравнения, связанного выходом с исполнительным блоком, а к другому входу блока сравнения подключен выход задатчика допустимых нагрузок, связанного входом с выходом задатчика грузовых характеристик, подключенного к выходу задатчика вылета стрелы с гуськом. К входам задатчика вылета с гуськом подключены выходы датчика угла наклона стрелы, датчиков длины вытравленного каната главного и вспомогательного подъемов, задатчиков длины стрелы и гуська. Причем задатчик режимов работы содержит два компаратора, три элемента И, два транзистора, три индикатора и два реле контроля. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Составитель Ю.Соколов Редактор Н.Яцола Техред М.ДидыкКорректор, Т.Малец

Заказ 7468/28

Тираж 628

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Подписное