Способ предотвращения перегрузки подъемного механизма и устройство для его осуществления Советский патент 1982 года по МПК B66C15/00 

Изобретение относится к подъемно-транспортному оборудованию, а именно к предохранительным устройствам Грузоподъемных машин, и может быть использовано для предотвращения перегрузки подъемного механизма. Известен способ предотвращения пе регрузки подъемного механизма, согласно которому измеряют усилие в под емном механизме и образуют аналоговый электрический сигнал, пропорциональный упомянутому усилию, сравнива ют аналоговый электрический сигнал с опорными сигналами и при перегрузке механизма подают сигнал тревоги 1. Недостатком известного способа яв ляется сравнительно низкая надежность., предотвращения перегрузки механизма -при исключении ложных предотвращений перегрузки. Известно устройство для предотвра щения перегрузки подъемного механизма, содержащее блок измерения силы, выход которого подсоединен к входу усилителя, выход которого подключен к управляющим входам первого и второго компараторов, опорные входы которых подсоединены к выходам блока уставок пороговых величин, а выход первого компаратора подключен к первому входу исполнительного блока t2. Недостатком известного устройства является сравнительно низкая надежность предотвращения перегрузки подъемного механизма при исключении ложных предотвращений перегрузки. Цель изобретения - повышение надежности. Указанная цель достигается тем, что дифференцируют аналоговый электрический сигнал, а также интегрируг ют заданную дробную часть дифференцированного аналогового электрического сигнала до момента превышения аналоговым электрическим сигнашом второго опорного сигнала, при этом в момент превышения аналоговым электрическим сигналом первого опорного сигнала сравниваютдифференцированный аналоговый электрический сигнал с интегрированной заданной дробной частью дифференцированного аналогового электрического сигнала и в случае превышения дифференцированным аналоговым электрическим сигналом интегрированной заданной дробной части дифференцированного аналогового электрического сигнала полают упомянутый сигнал тревоги. Заданная дробная часть составляет 19/20 дифференцированного аналогового электрического сигнала. При подаче сигнала тревоги можно уменьшать опорные сигналы. С целью повышений надежности пред отвращения перегрузки подъемного механизма при исключении ложных предотвращений перегрузки устройство для осуществления предлагаемого способа снабжено дифференцируюЫим блоком, вход которого подключен к выходу усилителя, третьим компаратором, выход которого подсоединен квто рому входу исполнительного блока, делителем напряжения, вход которого вместе с первым входом третьего компаратора подключен к выходу диффереН цирующего блока, интегратором, первый вход которого соединен с выходом делителя напряжения, а второй вход интегратора подключен к выходу второго компаратора, а выход интегратора соединен с вторым входом третьего компаратора. Выход третьего компаратора может быть подсоединен к входу блока уставок пороговых величин. Выход исполнителького блока может быть подключен к входу блока уставок пороговых величин. Устройство может быть снабжено блоком формирования напряжения смещения, подключенным между выходом интегратора и вторым входом третьего компаратора. На фиг. 1 изображена функциональ ная схема устройства предотвращения перегрузки подъемного механизма; на фиг. 2 - сигналы на основных элементах cxeNbi. Устройство предотвращения перегрузки подъемного механизма содержит блок 1 измерения силы, выход которого подсоединен ко входу усилителя 2 выход которого подключен к управляющим входам 3 и 4 первого и второго компараторов 5 и 6 и входу дифференцирующего блока 7. Опорные входы 8 и 9 компараторов 5 и б соединены с выходами блока 10 уставок пороговых величин. Выход компаратора 5 подключен к первому входу 11 исполнительного блока 12, в который входят усилитель 13 и реле 14. Выход третье го компаратора 15. подсоединен ко вто рому входу 16 блока 12.Первый вход 1 компаратора 15 и вход делителя 18 напряжения подсоединены к выходу блока. Выход делителя 18 подключен к первому входу 19 интегратора 20, второй вход 21 которого соединен с выходом компаратора 6. Выход интегратора 20 соединен со вторым входом 22 компаратора 15. По предлагаемому варианту исполнения между выходом интегратора 20 и входом 22 компаратора 15 расположен блок 23 формирования напряжения смещения. Выход компаратора 15 или выход блока 12 (не показано) подключен ко входу блока 10. Интегратор 20 выполнен с транзистором 24. Реализовать функциональную схему можно, например, с помощью интегрального дифференциального усилителя и т.д. На выходе усилителя 2 присутствуют сигналы 25-27, причем уровень 28 сигнала соответствует номинальному усилию (нагрузке). Сигнал на входе 9 компаратора 6 равен сигналу 28. Сигнал 29 соотвествует перегрузке на 5%, причем сигнал на входе8 компаратора 5 равен сигналу 29. Сигналы 30-32 соответствуют сигналу на выходе блока 7. Сигналы 33-35 соответствуют сигналу на входе 17 компаратора 15, сигналй 36-38 соответствуют сигналу на входе 22 компаратора 15 (при наличии блока 23). Сигнал. 17 равен сигналу 30. Сигналы 39-41 соответствуют сигналу На выходе компаратора 15. Уровень сигнала 42 соответствует наибольшей допустимой динамической нагрузки. Согласно способу предотвращения . перегрузки в устройстве для его осуществления на выходе усилителя 2 ; сигнал пропорционален усилию в механизме. В случае номинального усилия в механизме в момент 43 времени сигнал 25 достигает значения, при котором срабатывает компаратор 6 и останавливает интегрирование сигнала в интеграторе 20, при этом сигнал на входе 22 компаратора 15 не изменяется, а сигнал на входе 17 компаратора 15 изменяется. Если скорость увеличения сигнала 25 уменьшается, что означает близость этого сигнала к наибольшему значению, перегрузки механизма нет, при этом в момент 44 времени срабатывает компаратор 5. В случае, если (фиг. 2) сигнал 36 находится над сигналом 33, компаратор 15 не срабатывает и блок 12 остается в исходном состоянии. Если же после срабатывания компаратора 6 в момент 45 времени темп увеличения сигнала 26 не изменяется, что свидетельствует о дальнейшем чрезмерном увеличении динамической составляющей усилия, то при срабатывании в момент 46 времени компаратора 5 сигнал 34 находится (фиг. 2) над сигналом 37, что приводит к срабатыванию компаратора 15 и блока 12; В случае медленно изменяющегося усилия в механизме сигнал 27 также изменяется медленно, сигнал 35 (фиг.2) расположен выше сигнала 38, ив момент 47 времени срабатывает компаратор 15 и блок 12. Выход компараторе

5 может быть соединен, не с блоком 12, ас компаратором 15 (показано н фиг. 1 пунктиром).

Таким образом, при достижении синалом заданного уровня прекращают итегрирование дифференцированного синала, по достижению сигналом более высокого заданного уровня сравнивают дифференцированный и упомянутый интегрированный сигналы и по результатам сравнения судят о перегрузке .механизма.

Изобретение позволяет по темпу нрастания усилия механизма оценить наибольшее значение усилия и в случае возможного превышения усилием I предельно допустимого значения предI отвратить перегрузку механизма, что дает возможность надежно защитить механизм от перегрузки и исключить ложные срабатывания исполнительного блока.

Формула изобретения

1.. Способ предотвращения перегрузки подъемного механизма, при котором измеряют усилие в подъемном механизме и образуют аналоговый электрический сигнал, пропорциональный упомянутому усилию,, сравнивают аналоговый электрический сигнал с опорными сигналами и при перегрузке механизма подают сигнал тревоги, отличающий ся тем, что, с целью повышения надежности, дифференцируют аналоговый электрический сигнал, а также интегрируют заданную дробную часть дифференцированного аналогового электрического сигнала до момента превышения аналоговым электрическим сигналом второго опорного сигнала, при этом в момент превышения аналоговым электрическим сигналом первого опорного сигнала сравнивают дифференцированный аналоговый электрический сигнал с интегрированной заданной дробной частью дифференцированного аналогового электрического сигнала и в случае повьшения дифференцированным аналО говым электрическим сигналом интегрированной заданной дробной части дифференцированного аналогового электрического сигнала подают упомянутый сигнал тревоги.

. 2. Способ ПОП.1, отличаю щ и и.с я тем, что заданная дробная часть составляет 19/20 дифференцированного аналогового электрического сигнала.

3.Способ по п.1, отличающий с я тем, что при подаче сигнала тревоги уменьшают опорные

сигналы.

4.Устройство для осуществления способа по пп. 1-3, содержгицее блок измерения силы, выход которого подсоединен к входу усилителя, выход

0 которого подключен к управляющим .входам первого и второго компараторов, опорные входы которых подсоединены к выходам блока уставок пороговых величин, а выход первого компаратора подключен к первому входу исполнительного блока, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности предотвращения перегрузки подъемного механизма

Q при исключении ложных предотвращений перегрузки, оно снабжено дифференцирующим блоком, вход которого подключен к выходу усилителя, третьим компаратором, выход которого подсоединен к второму входу исполнительного блока, делителем напряжения, вход которого вместе с первым входом третьего компаратора подключен к выходу дифференцирующего блока, интегратором, первый вход которого

соединен с выходом делителя напряжения, а второй вход интегратора подключен к выходу второго компаратора, а выход интегратора соединен с вторым входом третьего компаратора.

5 5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что выход третьего компаратора подсоединен к входу блока уставок пороговых величин.

0 6. Устройство по п. 4, о т л и чающееся тем, что выход исполнительного блока подключен к входу блока уставок пороговых величин .

5 7. Устройство по пп.4-6, о ,т личающееся тем, что оно снабжено блоком формирования напряжения смещения, подключенньгм между выходом интегратора и вторым входом

Q третьего компаратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

655300, кл. В 66 С 15/00,10.10.73.

2.Авторское свидетельство СССР 742363, кл. В 66 С 23/90,07.07.78

(прототип).