Ограничитель грузоподъемности для кранов с телескопической стрелой Советский патент 1980 года по МПК B66C23/90 

1

Изобретение относится к подъемнотранспортному машиностроению и предназначено для защиты грузоподъемных кранов от перегрузок.

Известен ограничитель грузоподъемности для кранов с телескопической стрелой, содержащие узел преобразования механических усилий в электрический сиг-г нал, узел преобразования угла наклона и длины стрелы, включающий последовательно соединенные сумматор и множительное устройство, к которым соответственно подключены преобразователь угла наклона и преобразователь длины стрелЕЫ. узел предельного состояния крана, вычислительный узел с сумматором и схему сравнения {i.

В этом ограничителе грузоподъемности электрические сигналы, эквивалентные величинам текущего опрокидывающего и заданного восстанавливающего моментов крана, поступают на схему сравнения. При достижениии определенного заданного соотношения этих сигналов про-

исходит- срабатывание ограничителя. В зависимости от вида сменного стрелового оборудования, применяемого на кране, вес которого входит как в состав опрокидывающего, так и восстаавливаю- щего моментов, в ограничителях такого типа необходима перестройка (сдвиг) порога срабатьгаания, осуществляемая ручным переключателем.

Недостатком таких ограничителей явtoляется то, что на кранах с большим количеством сменного стрелового оборудования, достигающего 50-60, перестройка порога срабатывания ограничителя связана с эксплуатационными неудобстISвами.

Целью изобретения является упрощение в эксплуатации и универсальное применение на кранах с больщим количеством

20 сменного оборудования.

Это достигается путем создания определенной структурной схемы ограничителя, которая автоматически перестраивала 373 бы его при замене одного вица стрелово- го оборудования крана другим. Указанная цель достигается тем, что в вычиспктельный узел ограничителя введены множительное устройство и аппроксиматор, подключенный своим входом к преобразователю угла наклона, а выходом черва множительное устройство и сумматор вычислительного узла к схеме сравнения, к входу которой своим выкодом подключен узел предельного состояния крана, который входом подключен .к узлу преобразования длины стрелы, а сумматор и множительное устройство вычислительного уэла подключены к узлу преобразования механических усилий в электрический сигнал. На фиг. 1 представлена, структурная схема ограничителя грузоподъемности; на фиг. 2 - параметрическая схема кра- на. Ограничитель грузоподъемности содержит узел 1 преобразования механических усилий в электрический сигнал, включающий два силоизмерителя 2 и 3 усилий. Силоизмеритель 2 можно встраивать, на- пример, в шарнирах трехзвенника А или В или в гидроцилиндре, а силоизмеритель 3 - в грозовой канат для измерения усилия от действия веса груза Р (фиг. 2). Узел 4 преобразования угла наклона и длины стрелы ограничителя включает преобразователь 5 угла наклона и преобразователь 6 длины стрелы, сумматор 7 и множительное устройство 8. Узел пре дельного состояния крана включает в себя пороговое устройство 9. В состав вычислительного узла 10 входя аппроксиматор 11, множительное устройtTBO 12 и сумматор 13. В структурную схему входит схема сравнения 14. Предлагаемый ограничитель грузоподъемности непрерывно контролирует устойчивость крана по уравнению статического равновесия, составленного по схеме на фиг.. 2. :: icoaM-i- X (е )C)C034 e,jCOS GjejK) .COS4l}-(,4Q }Q-Po Ge где Q вес основной секции15 стрелы; Q - вес выдвижной секции 16 стрелы; Gn - приведенный вес (на расстоянии Kg) гуська 17 стрелы; tli I -длины cooTBeTCtBeHHo основЛ 2 Ъ ной 15, выдвижной 16 сек-. ций и гуська 17 стрелы; С с - распределение веса соответственно основной 15 и выдвижной 16 секций стрелы; -вес крана без стрелы; - вес груза на крючке; I - ход телескопического выдвижения; - расстояние от центра тяжес ти крана до ребра опрокидывания;Q - расстоянию от шарнира (А) подъема стрелы до ребра опопрокидывания;-угол наклона стрелы; Н - угол наклона гуська 17 стрелы. Переменные этого уравнения Т огут быть практически достаточно точ но измерены соответствующими устройствами. Влияние величины и. на устойчивость крана можно оценить косвенно через усилие в каком-либо из шарниров трехзвенника ABC (фиг. 2). Это усилие D определяется следующим выражениемо ч« Ч - .-COQ 2 а .а Р (a)cos4+e cos4 +-Qj() cos FlJilM), fa) где функция | (-f) определшотся местом встройки сипоизмеритепя в трехзвеннике ABC. Например, при встройке силоизмерителя в шарнире В по линии ВС замера усилия V b 4 а Ч сЧ 2 ot(b &шЧ с соаЧ) 6t(b-cos4+ ) де Ь,С,Й -постояниые размеры Крана . функция легко аппроксимируется етырьмя отрезками прямых по трапееидальному закону. По выражению (3) ыполняется схема электрического ап- роке иматора. Проведя сопоставление уравнений 1) и (2) можно заметить, что они имеют одинаковые выражения, заключен. ные в фигурных скобках, а следовательно, если дополнить правую часть урав нения (2) недостающими членами из уравнения (1) (. з)Ли Ра и П ЛК НПЖ ИТ 5- НЯ Д т л Г7 гл п п tyj помножить на -j- , то получится то же самое уравнение статического равновесия крана. Физическая суть этого математического преобразования заключается в следующем: из электрического сигнала, эквивалентного усилию в точке В, вычитаются электрические сигналы эквивалентные ( - Полученная разница перемножается с обратным значением выходного электрического сигнала аппроксиматора, экв1шалент«,ife Ограничитель грузоподъемности в Соответствии с уравнением (1) работает следующим образом. Под действием веса стрелы и веса поднимаемого груза Р на выходе силоизмерителя 2 возникает напряжение, которое подаете на множительное устройство 12, где умножается с напряжением аппроксиматора 11, управляемого преобразователем угла наклона стрелы. Сигналы с выхода множительного устройства 12 и силоиамерителя 3 (от веса груза Р) подаются на сумматор 13 выходное напряжение которого представляет собой опрокидывающий момент, действующий на кран. Это напряжение подается на вход схемы сравнения 14. При достижении определенного заданного соотношения между опрокидывающим и восстанавливающим моментами, схема сравнения срабатывает и выдает сигнал запрета работы крана. Ограничитель грузоподъемности в Ьравнении с известными такого же типа ограничителями более прост в эксплуатации и не требует обязательной ручной перестройки при замене того или иного стрелового оборудования. Ограничитель обладает возможностью автоматической и непрерывной перестрой 7 О6 ки порога срабатываиня, что делает его универсальным дяя грузоподъемных кранов с телескопической стрелой, «моющих неограничончое кскличество смен)1ого стрелового оборудования. Формула изобретения Ограничитель грузоподъемности для кранов с телескопической стрелой, содержащий узел преобразования механических усилий в электрический сигнал, узел преобразования угла наклона и цлины стре- лы, включающий последовательно соеди- : ненные сумматор н множительное устройство, к которым соответственно подклю- чены преобразователь угла наклона н преобразователь длины стрелы, узел предельного состояния крана, вычислительный узел с сумматором и схему сравнения, отличающийся тем, что, с целью упрощения его в эксплуатации и универсального применения на кранах с большим количеством сменного оборудования, в вычислительный узел введены множительное устройство н аппроксиматор, пощипоченный своим входом к преобразователю угла наклона, а выходом через множительное устгюйсгво и сумматор вычиспителььного узла - к схеме сравнения, к входу которой своим выходом подключен узел предельного состояния крана, который входом пошслючен к узлу преобразования механических усилий в электрический сигнал и кпреобразователю длины стрелы, а сумматор и множительное устройство вычислительного узла - к узлу преобразования ме-ханических. усилий в электрический сигнал. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР fo565007, кл. В 66 С 23/90, 14.03.75 (прототип).

гл./

Фиг. 2