Устройство для управления кабелеукладчиком Советский патент 1981 года по МПК B66D1/48 

1

Изобретение относится к устройствам для укладки гибкой нити, иапример кабеля или каната, на барабане лебедок различных типов, например траловых и океанографических.

Известно устройство для укладки кабеля, содержащее каретку, перемещающуюся вдоль ходового виита, кинематически связанного с валом лебедки через переключаемый редуктор, смонтированный на каретке манипулятор для укладки кабелей различных диаметров, содержащий планки и подпружиненные рычаги, несущие ролики, закрепленные на подпрул иненных поворотных пластинах ,1.

При вхождении кабеля больщого диаметра между роликами выступы рычагов выходят из вырезов пластин, которые поворачиваются и воздействуют на переключатель. Контакты переключателя замыкают цепь питания электромагнита, переключающего редуктор таким образом, что устанавливается соответствие щага каретки диаметру кабеля.

Однако наличие сложной кинематической системы, пружин и контактного переключателя снижает надежность в работе кабелеукладчика, особенно в условиях повыщенной влажности и высокого уровня вибрации, щирокого диапазона изменения

натяжения кабеля при переходе от наматывания кабеля к сматыванию и обратно, что характерно для больщинства судовых лебедок. Основными причинами отказа кабеле5 укладчика могут являться поломки пружин, заклинивание рычагов, ложные срабатывания или залипанне контактов переключателя. Наиболее близким к изобретению по

10 технической сущности и достигаемому ре-ззльтату является устройство для управления кабелеукладчиков, содержащее последовательно соединенные датчик оборотов барабана лебедки с потенциальным п

15 импульсным выходами, логические элементы И-ИЛИ и реверсивн-ый счетчик 2.

Счетчик выдает сигнал после того, как им отсчитано заданное число оборотов барабана, соответствующее, например,

20 укладке всего кабеля любого диаметра и переходу на укладку кабеля больщого диаметра.

Поскольку во время переключения редуктора разрывается кинематическая связь

25 ходового винта с барабаном, в результате вращения носледнего за время переключения возникает рассогласование движения барабана и каретки кабелеукладчика, которое при каждом переключении редуктора

30 увеличивается и при больщом количестве

переключений приводит к нарушепию укладки кабеля, что может явиться причиной повышепного износа, защемления и обрыва последнего.

Цель изобретения - повышение точпо. сти и надежности в работе кабелеукладчнка.

Эта цель достигается тем, что в устройство для управления кабелеукладчиком введены триггеры, логические элементы И и ИЛИ-НЕ, дополнительные логические элементы И-ИЛИ и ограничитель зоны переключения, причем выходы триггеров подключепы к входам первых элементов И-ИЛИ, и через элемент ИЛИ-ИЕ - к входу сброса реверсивного счетчика, нулевые и единичные входы триггеров через вторые элементы И-ИЛИ и через элементы И соответственно соединены с выходамн ограничителя зоны переключения, а входы вторых элементов И-ИЛИ и элементов И соединены с потенциальным выходом датчика оборотов.

А также тем, что ограничитель зоны переключения содержит датчик начала намотки и формирователь импульсов, соединенные последовательно, элементы И, входы одних из которых подключены к выходу формирователя импульсов и потенциальному выходу датчика оборотов, и реверсивный счетчик, входы которого соединены с выходами вторых элементов И этого блока, выходы которых являются выходами блока.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - пример переключающего блока.

Устройство содержит датчик 1 оборотов барабана лебедки, импульсный и потенциальный выходы которого соединены с входами одного и другого логических элементов И-ИЛИ 2 и 3, подключенных к входам реверсивного счетчика 4, к выходам которого подключен третий элемент И- ИЛИ 5, а к входу сброса - выход элемента ИЛИ-НЕ 6.

Входы элементов И-ИЛИ 2, 3 и 5 соединены с выходами триггеров 7 и 8. Входы триггеров через другие элементы И-ИЛИ 9, 10 и элементы И И, 12 соединены с выходами ограничителя 13 зоны переключения.

Последний содержит датчик 14 начала намотки, через формирователь импульсов 15 подключенный к входам первой пары элементов И 16, 17, выходы которых соединены с входами реверсивного счетчика 18. Выходы счетчика 18 через вторую пару элементов И 19, 20 подключены к входам элементов И-ИЛИ 9, 10 и И II и 12.

Входы элементов 9, 10, 11, 12, 16 и 17 соединены с потенциальным выходом датчика 1 оборотов.

Блок переключения (фиг. 1) содержит триггер 21, счетный вход, которого подключен к выходу элемента И-ИЛИ 5, а выходы - к электромагнитам 22 и 23.

Иеред началом намотки кабеля на барабан каретка канатоукладчика устапавливается в крайнее положение у той реборды барабана, от которой начинается намотка, редуктор - в положение, обеспечивающее малый шаг каретки, триггеры и счетчики - в состояние «нуль.

При вращении барабана лебедки в направлении «выбирать с потенциального выхода датчика 1 оборотов сигнал, соответствующий логическому нулю, поступает на входы элементов И-ИЛИ 2, 3, 9 и 10 и

элементов И 11, 12,16 и 17. При этом каретка кабелеукладчика уходит из крайнего положения, па выходе датчика 14 начала намотки появляется сигнал, из которого формирователь 15 формируют короткий импульс, через элемент И 16 постунающий на суммирующий вход реверсивного счетчика 18. После намотки второго слоя каретка снова вернется в начальное положение и после перехода кабеля в третий слой, уйдет

нз этого положения. В результате формирователь 15 импульсов выдаст еще два импульса, соответствующих фронтам сигнала на выходе датчика 14. Эти импульсы через элемент И 16 также поступают на суммирующнй вход счетчика 18.

Аналогично после наматывания каждого четного слоя на суммирующий вход счетчика 18 поступают по два импульса.

В результате число Л/ в счетчике 18 соответствует количеству слоев кабеля на барабане. Если переключение редуктора происходит, например, на седьмом слое, то при элемент И 19 выдает сигнал «1, который через элемент И 11 поступает на

единичный вход (установки «1) триггера 7 и переводит его в состояние «1. В результате сигнал «1 с выхода триггера 7 ностунает на входы элемента И-ИЛИ 2 и разрешает поступление импульсов от датчика 1 оборотов барабана на суммирующий вход счетчика 4.

Число М, содержащееся в счетчике 4, таким образом, соответствует количеству витков кабеля, намотанных в данный момент

в седьмом слое. Когда число М достигает заданного значения , соответствующего точке переключения редуктора, элемент И-ИЛИ 5 выдаст сигнал «1 в переключающий блок. Значение М может быть

предварительно рассчитано по известным размерам кабеля и барабана.

При дальнейшей намотке кабеля в начале девятого слоя элемент И 20 выдаст сигнал «1, который через элемент И-ИЛИ

9 устанавливает триггер 7 в состояние «О. Сигнал «О с выхода триггера 7 через элемент ИЛИ-НЕ 6 поступает на вход счетчика 4 и устанавливает его в «нуль.

При сматывании кабеля с барабана на

потенциальном выходе датчика 1 оборотов барабана появляется сигнал «1, который поступает на входы логических элементов 2, 3, 9, 10, 11, 12, 16 и 17. В результате импульсы от формирователя 15 через элемент И 17 поступают на вычитающий вход счетчика 18. Когда число Л в счетчике 18 станет равным девяти, элемент И 20 выдаст сигнал «1, который через элемент И 12 поступает на единичный вход (установки «1) триггера 8. Триггер 8 переводится в состояние «1, сигнал с выхода триггера поступает на входы элементов И-ИЛИ 2, 3 и 5. В результате импульсы от датчика 1 оборотов начинают поступать па суммирующий вход счетчика 4. Когда счетчик 4 сосчитает заданное число импульсов Mz, соответствующее точке переключения, элемент И-ИЛИ 5 выдает сигнал «1 в переключающий блок. При дальнейшем сматываНИИ кабеля после сматывания седьмого слоя элемент И 19 выдает сигнал «1, который через элемент И-ИЛИ 10 устанавливает триггер 8 в состояние «О. Сигнал «О с выхода триггера через элемент ИЛИ-НЕ 6 устанавливае счетчик 4 в состояние «О. Нсли реверсирование барабана происходит в пределах зоны переключения, то сигпалы с выходов триггеров 7 и 8 обеспечивают поступление импульсов от датчика 1 оборотов через элемент И-ИЛИ 3 на вычитающий вход счетчика 4. В остальном устройство работает аналогично описанному выще. Блок переключения (фиг. 2) работает следующим образом. Перед началом работы триггер 21 устанавливается в состояние «О, в результате чего получает питапие катушка электромагнита 22, устанавливающего редуктор в положение для укладки кабеля малого диаметра. По сигиалу «1 от элемента И-ИЛИ 5 триггер опрокидывается и получает питапие катушка электромагнита 23, устанавливающего редуктор в положение для укладки кабеля большого диаметра. Следующий импульс от элемента 5 устанавливает триггер в исходное состояние и т. д. Использование устройства позволит переключать шаг каретки укладчика точно в момент укладки узла соединения кабелей различного диаметра, что обеспечивает равномерную укладку кабелей, являющуюся необходимым условием безаварийной работы лебедки; упростить кинематику кабелеукладчика и устранить контактный переключатель из блока переключения, что значительно повышает надежность кабелеукладчика; обеспечить длительную работу канатоукладчика без обслуживания, а также использование его в тех условиях, когда обслул ивание невозможно. Ожидаемый экономический эффект от внедрения данного предложения составляет ориентировочно 25 тыс. руб. Формула изобретения 1.Устройство для управления кабеле Кладчиком, содержащее иоследоваетльно соединенные датчик оборотов барабана лебедки с потенциальным и импульсным выходами, логические элементы И-ИЛИ и реверсивный счетчик, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности в работе, в него введены триггеры, логические элементы И и ИЛИ-НЕ, дополнительные логические элементы И-ИЛИ, и ограничитель зоны переключения, причем выходы триггеров подключены к входам первых элементов И-ИЛИ и через элемент ИЛИ-НЕ - к входу сброса реверсивного счетчика, н левые и единичные входы триггеров через вторые элементы И-ИЛИ и через элементы И соответственно соединены с выходами ограничителя зоны переключения, а входы вторых элементов И-ИЛИ и элементов И соединены с потенциальным выходом датчика оборотов. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ограничитель зоны переключения содержит датчик начала памотки и формирователь импульсов, соединенные последовательно, элементы И, входы одних из которых подключены к выходу формирователя импульсов и потенциальному выходу датчика оборотов, и реверсивный счетчик, входы которого соединены с выходами первых элементов И, а выходы - с входами вторых элементов И этого блока, выходы являются выходами блока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 403627, кл. В 66D 1/36. 2.Журнал Fishing News International, 1974 V. 13 № 12, p. 33-34 (прототип).

-i/ u

...

У/

i

/ -

.

//

-4

j

,5/;

-Я4

TO

/

/

//

i-riI

/77y.

элемента