Ограничитель грузоподъемности стрелового крана

Ограничитель грузоподъемности стрелового крана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(19) (11) СОЮЭ COBETCHHX

PEPYSËÈÍ

МЮ В 66 С 23 90 В 66 С 15 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ С9ИДЕТЕЛЬСТВМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ OCCP

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3388709/29-11 (22 ) 29.01.82 (46 Э 15,06 83. Вюл ° В Я (72 ) Б.А. Егоров,. AN. Китаев и Й.Б.: Сорокин (53 ) 621 .873(:088.:8 ) (56 ) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 860958, кл. В 66 С 15/06, 21.01.80 . (прототип ).,(54 )(57 ) 4. 01"РАНИЧИТЕЛЬ ? РУЗОПОДЬЕИЯОСТИ СТРЕЯОВОХО KPAHAð содержащий датчик.усилия., подключенный к измерительному прибору и к первым входам

: схем сравнения, связанных через блок йсполнктельных -реле со схемой управ.ления.краном и через ключи. - с лампа» мо табло дискретных сигналов, датчик вылета стрелы,.соедийеннйй через сдмирователь грузовой характеристики со вторыии входами схем сравнения, переключатель:режимов работы и постнщователъно-соединенные генератор смихроимпульсов., триггер и -генератор пилообразного напряжения, о т л ич а ю щ и и с-я тем, чтб, с целью: повышения надежности, он снабжен компенсатором начального разбаланса дат чика усилия, который выполнен тензометрическим и включен по мостовой схеме, оптроиом, ограничителъным резистором и линеариэатором вход которого связан с выходом генератора пилообразного:напряжения, а выХодсо светодиодом оптрона, фоторезистор которого через. ограничительный резистор и церейлючатель режима ра-. боты подключен к плечу моотовой схе)ы датчика усилия, к измерительной диагонали которого подсоединен вход компенсатора начального разбаланса, выход которого соединен с выходом Я питакщей диагонали мостовой схе)н датчика усилия.

2. Ограничитель по .1, о т л ич а ю шийся тем, что линеариэатор представляет собой инвертирующий операционный усилитель, в цепь обрат-Я ной связи которого включен светодиод оптрона.

1022941

Изобретение относится к подъемнотранспортному машиностроению, а именно к ограничителям грузоподъемности стреловых кранов.

Известен ограничитель грузоподъемности стрелового крана, содержащий 5 датчик усилия, подключенный к измерительному прибору и к первым входам схем сравнения, связанных через блок исполнительных реле со схемой управления краном и через клюъи - с лампа-10 ми табло дискретных сигналов, датчик вылета стрелы, соединенный через формирователь грузовой характеристики со вторыми входами схем сравнения, переключатель режимов работы и последовательно соединенные генератор синхроимпульсов, триггер и генератор пилообразного напряжения $1 ).

Недостаток этого устройства заключается в его низкой надежности.

Целью изобретения является повышение надежности ограничителя.

Поставленная цель достигается тем, что ограничитель грузоподъемности стрелового крана содержит датчик усилия, подключенный к измерительному прибору и к первым входам схем сравнения, связанных через блок исполнительных реле ао схемой управления краном и через ключи - с лампами табло:." -ЗО дискретных сигналов, датчик вылета стрелы, соединенный через формирователь грузовой. характеристики со вторыми входами схем сравнения, переключатель режимов работы и последователь-35 но соединенные генератор синхроимпульсов, триггер и генератор пилообразного напряжения, снабжен компенсатором начального раэбаланса датчика усилия, выполненного по мостовой 4п схеме, он снабжен компенсатором начального разбаланса датчика усилия, который выполнен тенэометрическим и включен по мостовой схеме, оптроном, ограничительным резистором и линеариэатором, вход которого связан с выходом генератора пилообразного напряжения, а выход - со светодиодом оптрона, фотореэистор которого через ограничительный резистор и переключатель режима работы подключен- к плечу мостовой схемы датчика усилия, к измерительной диагонали которого подсоединен вход компенсатора началь» ного раэбаланса, выход которого соединен с выводом питающей диагонали 55 мостовой схемы датчика усилия. Линеаризатор представляет собой инвертирующий операционный усилитель, в цепь обратной связи которого включен све тодиод оптрона. 60

На чертеже приведена функциональная схема ограничителя грузоподъемности стрелового крана, Ограничитель грузоподъемности стрелового крана содержит мостовой тенэореэисторный датчик усилия 1 с усилителем 2, подключенным к измерительному прибору 3 к к первым входам схем сравнения 4.1 — 4.п связанных через блок исполнительных реле 5 со схемой управления краном (на чертеже не показана ) и через ключи 6.1 — 6.n— с лампами 7.1 - 7.n табло дискретных сигналов. Датчик вылета 8 соединен через формирователь 9 грузовой характеристики со вторыми входами схем сравнения 4 ° 1 - 4..п. Блок тестового сигнала содержит генератор 10 синхроимпульсов, подключенный через триггер

11 ко входу генератора 12 пилообразного напряжения, выход которого связан со входом 13 линеаризатора 14.

Выходы .15 и 16 линеариэатора 14 соединены со светодиодом 17 оптрона 18. фоторезистор 19 оптрона 18 через резиетор 20 и контакт 21 переключателя

"Работа»Контроль" 22 подключен к плечу 23 датчика .усилия 1. К концам 24 и 25 .его одной диагонали подсоединен компенсатор 26 начального разбалаиса датчика усилия 1, выход которого че рез контакт 27 переключателя 22 свя.зан с концом 28 другой диагонали 28, 29. Динеаризатор 14 содержит инвер.тирующий операционный усилитель 30, вход которого через резистор 31 подключен ко входу линеаризатора 13, а цепь отрииательной обратной связи и выходу 15 и 16 линеаризатора 14. д„- число дискретных сигналов ограничителя.:

Ограничитель грузоподъемности стрелового крана работает следующим образом.

При нахождении переключателя 22 в положении "Работа" иа усилитель 2 поступает сигнал с датчика 1, образующийся вследствие его разбаланса нод воздействием массы поднимаемого груза. Когда напряжение с выхода усилителя Я, пропорциональное текущей нагрузке, становится равным выходному напряжению .формирователя 9, пропорциональному допустимой нагрузке, срабатывают схеаьа сравнения 4.1-4.п и включают через ключи 6.1-6.n лампы

7.1 - 7,п табло дискретных сигналов на пульте. крановщика и исполнительные реле блока 5, выдающие сигналы в схему управления краном. Прибор

Э индицирует текущую нагрузку.

Проверка. исправности ограничителя грузоподъемности производится нри отсутствии груза на гаке.

При установке переключателя 22 в положение "Контроль" к плечу 23 датчика 1 через ограничительный резистор 20 и контакт 21 подключается фоторезистор 19 оптрона 18, а к концу 28 диагонали 28 и 29 через контакт 27 - выход компенсатора 26.

Синхроимпульсы генератора 10, имеющие. значительный, период следования (не1022941 сколько секунд) переводят триггер 11 из одного устойчивого состояния в другое и обратно. Генератор 12 вырабатывает пилообразное напряжение только:при наличии на выходе триггера 11 низкого потенциала. Таким образом; создается пауза тест-сигнала.

Выходйое напряжение генератора 12 поступает на вход 13 линеаризатора 14 интенсивностй излучения светодиода.

17, включенного в.цепь отрицательной 10 обратной, свяЗи, охватывающей операционный .усилитель 30. Излучение светодиода 17 воздействует на фотореэистор, 19. Когда оно отсутствует, сопротивление фоторезистора 19 велико 15 и оказывает незначительное шунтирующее воздействие на плеча 23 датчика

1, вызывающее .его некоторый начальный разбаланс, который исключается компеясатором 26 .в процессе налаживания устройства. При увеличении интенсивности излучения светодиода

17 сопротивление фоторезистора 19 падает, и при исправном уменьшении сопротивления плеча 23,-шунтируемого фотореэистором 19 и ограничительным резистором 20.

В результате разбдланса на выходе датчика 1 появляется сигнал,,поступающий через усилитель 2 иа кзмерительный прибор 3 и на первые входы -Зо схем сравнения 4.1 - 4.п. Этот сигнал нарастает до значения, определяемого величиной ограничительного резистора

20 при минимальном сопротивлении фоторезистора 19, соответствующем его 35 наибольшей освещенности, после чего

;его уровень некоторое время остается постоянным, а затем скачком уменьшается до нуля. Для того„ чтобы сигнал нарастал по линейному закону, со- 40 противлеиие цепочки, состоящей нз параллельно соединенных плеча 23 мостовой схемы датчика 1 и: фоторезисто-; .ра 19 с ограничительным резистором 20 должно уменьшаться нелинейноупри . 45 чем при сигнале небольшой величины, зто изменение должно быть быстрым, а.при большом сигнале - медленным.

Эависнмость сопротивления фоторе эистора оптроиа типа "Светодиод-Фото- 5р резйстор" от интенсивности излучения светодиода носит аналогичный характер. В свою очередь интенсивность излучения светодиода линейно зависит от тока, протекающего через него, и нелинейно — от приложенного к нему напряжения. Следовательно,, для получения линейной зависимости сигнала датчика 1 от напряжения генератора

12 необходимо линеариэироэать зави-;: симость тока через светодиод 17 от напряжения генератора 12.. Эту задачу решает линеаризатор 14.

Ток через свЕтодиОд, вхлщченный в цепь отрицательной абратной связи операционного усилителя„ определяется выражением

)где 1д — прямой ток через светодиод 17, 09„ — входноенапряжение опера-. цйонного усилителя. 30;

Р— сопротивление резистора 31 на входе операционного усилителя 30.

Полученный таким образом тестсигнал специальной. форща позволяет осуществить контроль работоспособнос.ти устройства. увеличивающаяся по линейному закону часть тест-сигнала дает возможность проверить последовательность и точность срабатывания схем сравнения 4.1 - 4.п по зажиганию ламп 7.1 - 7.п табло дискретных сигналов и по показанию прибора 3 в woмент срабатывания каждой из схем сравнения,.поскольку скорость нарастания тест-сигнала выбрана такой, что Крановщик успевает сделать отсчет и срав" нить его с заданным по грузовой харак теристике. Площадка тестсигнела, превыаающая порог срабатывания схемы . сравнения 4.п, предназначена,для. проверки точности работы устройстве путем сравнения показания прибора 3 в этот момент с известным крановщику значением калибровочного напряжения.

В паузах тест-сигнала схема сравнения 4.1 - 4.п должны сбрасываться, лампы 7.1 - 7.n - гаснуть, а прибор

3 - показывать ноль, т.е. паузы обеспечивают проверку "нуля" прибора 3

Поскольку тест-сигнал может быть получен только при исправном .датчике 1, одновременно с проверкой исправности измерительной аппаратуры ограничителя грузоподъемности осуществ- ляется контроль датчика усилия.

Ограничитель грузоподъемности стрелового крана позволяет повысить безопасность эксплуатации крана.

:1022941

Составитель A. Гедеонов

Редактор М. Товтин Техред И.Костик Корректор Г Огар

° бава ым

Заказ 4145/14 Тираж 861 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4