Способ гашения колебаний груза и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК B66C13/06 

i

Изобретение относится к подъемно- транспортному машиностроению, а именно к системам по уменьшению раскачиваний груза на гибком подвесе при работе механизмов горизонтального перемещений груза у кранов. ,.

Цель изобретения - повышение эффективности уменьшения раскачивания груза.

На фиг.1 приведены схема осуществления способа и устройство для его осуществления; на фиг.2 - схема блока управления.

На грузовой тележке 1 установлены противоположно направленные гидроцилиндры 2, на штоках которых расположены обводные блоки 3, огибаемые грузовыми канатами 4. Гидроцилиндры посредством гидромагистрали 5 соединены с гидронасосом 6, приводимым в действие двигателем 7. В центре тележки на кронштейне 8 установлен блок регистрации отклонений груза (гру-. зозахватного органа) 9, содержащий микромощный полупроводниковый лазер 10 инфракрасного излучения, снабженный цилиндрической линзой 11 и два фотоприемника 12 и 13, выходы которых соединены с блоком управления 14, выход которого соединен с двигателем 7. На раме грузозахватного органа установлен диэлектрический рефлектор 16 инфракрасного излучения, состоящий из обращенных четырехгранных призм полного внутреннего отражения и обеспечивающий необходимую юстировку оптической системы при наклонах грузозахватного органа.

Выходы токоприемников 12 и 13 соединены в блоке управления 14 со входами синхронных детекторов 17 и 18 (фиг.2), выходы которых соединены со входами интеграто ров 19 и 20, выходы которых соединены со входами компаратора 21, выход которого через блок реверсирования 22 соединен с двигателем 7. Питание лазера осуществляется от генератора 23.

Способ гашения колебаний груза при работе механизмов горизонтального перемещения кранов (например, механизма передвижения тележки) состоит в осуществлении управляемого воздействия посредством гидроцилиндров на соответствующие обводные блоки и грузовые канаты, приводящего к изменению соотношения длин канатов (изменению геометрии схемы подвеса груза) и, как следствие, перераспределению натяжений в них, причем указан- ное воздействие осуществляется в начальный момент возникновения колебательного процесса, препятствуя развитию колебаний при любых технологических режимах работы и внешних возмущающих факторах.

Устройство для осуществления предлагаемого способа работает следующим образом.

В исходном положении, при неподвижной тележке, грузозахватный орган с грузом или без него расположен симметрично тележке. Излучение лазера 10. имеющего высокую помехозащищенность вследствие большой спектральной плоскости излуче0 ния, сфокусированное цилиндрической линзой 11. направляется на рефлектор 16, который благодаря полному внутреннему отражению возвращает излучение симметрично на оба фотоприемника независимо от

5 наклона грузозахватного органа, в силу чего сигналы токоприемников 12 и 13 равны, равны также сигналы на выходах синхронных детекторов 17 и 18, повышающих помехозащищенность электронно-оптического трак0 та, на выходах интеграторов 19,20, преобразующих импульсный сигнал в по- стоянный определенного уровня, и на входах компаратора 21 выходной сигнал которого в этом случае равен нулю и двига5 тель 7 выключен.

В начальный момент движения тележки, например, вправо на фиг.1, вследствие действия сил инерции груз (грузозахватный орган) будет отклоняться влево. При этом

0 освещенность левого фотоприемника 12 окажется больше, чем правого 13, что соответствующим образом изменит уровень сигнала на выходе компаратора 21, который в блоке реверсирования 22 образует сигнал

5 управления двигателем 7, приводящим в действие гидронасос 6, который по гидромагистрали 5 будет перекачивать жидкость из левой части гидроцилиндра 2 в правую. Под действием давления жидкости гидроцилин0 дры перемещают направляющие блоки 3, изменяя геометрию схемы подвеса груза пу- тем уменьшения длины правого каната и увеличения левого, за счет чего натяжение в правом канате увеличится, а в левом умень5 шится, и к грузозахватному устройству будет приложено горизонтальное усилие, л возвращающее его в положение равновесия. Это будет продолжаться до тех пор, пока расположение тележки и грузозахват0 ного органа не станет симметричным, .вследствие чего освещенность фотоприемников 12 и 13 окажется одинаковой, сигнал с выхода компаратора 21 будет равен нулю и работа гидронасоса прекратится . При из5 менении ускорения тележки описанный процесс будет повторяться, обеспечивая гашение колебаний груза. При смещении центра масс груза относительно тележки вправо увеличится освещенность и, следо- вательно, фототок правого фотоприемника

12, сигнал на выходе компаратора 21 инвертируется, блок 22 реверсирует вращение двигателя 7 и гидронасоса 6, который перекачивает жидкость из правой части гидроцилиндров 2 в левую, гася колебания груза.

Аналогичный процесс будет иметь место при замедлении тележки, воздействии внешних возмущающих факторов (ветер и

т.д.).

Таким образом, предлагаемый способ гашения колебаний груза и устройство для его осуществления позволяют путем воздействия на грузовые канаты существенно уменьшить колебания груза уже на стадии их возникновения. Это обстоятельство дает возможность повысить производительность крана за счет уменьшения времени, затрачиваемого на гашение колебаний груза, и использовать его для работы в автоматическом режиме в составе гибких производственных систем. i

- Предлагаемый способ может быть применен и на кранах стрелового типа при работе механизмов поворота или изменения вылета при другой конструктивной реализа- ции устройства.

Формула изобретения 1.Способ гашения колебаний груза, подвешенного на двух канатах, расположенных в плоскости его перемещения, за- ключающийся в том, что к грузу прикладывают усилие, направленное в сторону, противоположную направлению его движения, о тличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, указан- ное усилие прикладывают в начальный момент возникновения колебательного

процесса посредством изменения длины соответствующего каната.

2.Устройство для гашения колебаний груза, подвешенного на двух канатах, расположенных в плоскости его перемещения, содержащее противоположно направленные гидроцилиндры для закрепления на грузовой тележке крана, смонтированные на их штоках обводные блоки, запасованные в них и связанные одними концами с грузозахватным органом канаты для закрепления другими концами на грузовой тележке; отличаю щ е е с я тем, что. с целью повышения эффективности, оно снабжено лазером инфракрасного излучения для установки на грузовой тележке с возможностью направления его луча вертикально вниз, смонтированным на грузозахватном органе, рефлектором полного внутреннего отражения, расположенным при нейтральном положении грузозахватного -органа под лазером, установленными симметрично относительно последнего фотоприемниками для закрепления на грузовой тележке, реверсивным приводным гидронасосом, разноименные выходы которого сообщены с соответствующими одноименными полостями гидроцилиндров, синхронными детекторами, соединенными своими входами с выходами соответствующих фотоприемников, интеграторами, соединенными своими входами с выходами соответствующих синхронных детекторов, и соединенным своими входами с выходами соответствующих интеграторов компаратором, выход которого соединен с входом блока реверсирования привода гидронасоса.

Использование: подъемно-транспортное машиностроение. Сущность: на грузовой тележке 1 установлены противоположно направленные гидроцилиндры 2, на штоках, которых расположены обводные блоки 3, огибаемые грузовыми канатами 4. Гидроцилиндры 2 посредством гидромагистрали 5 соединены с гидронасосом 6. В центре тележки на кронштейне 8 установлен блок регистрации отклонений груза 9, содержащий лазер 10. снабженный цилиндрической линзой 11, и два фотоприемника, выходы которых соединены с блоком управления 14, выход которого соединен с двигателем 7. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.