Плавучий кран

Плавучий кран

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ(:НИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) Ъ т.E i.,.. ..,, . ".

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3395474/27-11 .(22 ) 08. 02. 82 (46) 23, 06. 83. Бюл. И 23 (72,) М,Н, Антонов, В;К. Самсыгин, Т.А. Васильева и М.В. Ковальчук (53) 629. 12. 06. 011. 523(088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство. CCCP

1(. 719085, кл. R 63 В 43/06, 15.12.77 (прототип ), (54)(57) 1. ПЛАВУЧИЙ КРАН, содержащий понтон с противокреновой систе" мой, включающей в себя связанные между собой уравнительные цистерны, насосы и реле правого и левого бор" тов, связанные с датчиком угла крена, компараторами включения этих реле и задатчиком допустимого угла крена, приводы поворота, изменения вылета стрелы и подъема груза, соединенные через блоки управления, имеющие аварийные входы, с командоаппаратами этих приводов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности и- безопасности эксплуатации крена, он снабжен компара". тором предельного угла крена, вторым датчиком угла крена, блоком контроля исправности датчиков угла крена, соединенным с входами этих датчиков уг" ла крена, тремя блоками ограничения сигналов управления приводами пово" рота, изменения вылета стрелы и подь" ема груза, двумя блоками выделения наибольшего сигнала датчиков угла крена,. блоком выделения модуля сигнала датчиков угла крена, блоком выделения сигнала разности допустимого и влекущего значений углов крена и блоком определения нагрузки на га".

1) В 6 3 в 4 3/06//В 66 (", 2 3/ 5 2 ке стрелы, причем входы блоков выделения наибольшего сигнала датчиков угла крена соединены с выходами датчиков угла крена, а выходы - с входами блока выделения модуля сигнала датчиков угла крена и с входами соответствующих компараторов включения реле насосов левого и правого бортов, входы блока выделения сигнала разности допустимого и текущего значений углов крена соединены с входом блока выделения модуля сигнала датчиков угла крена и выходом задатчика допустимого угла крена, а выходы блока выделения сигнала - с первыми входами блоков ограничения сигналов управ- 19

О ления приводами поворота, изменения вылета стрелы и подъема груза, вто" рой вход которых соединен с выходами у командоаппаратов приводов поворота, изменения вылета стрелы и подъема груза, а выход блоков ограниченияс блоками управления этих приводов, «е " аварийные входы которых соединены (, ) с выходом компаратора предельного уг- Я ла крена. 4й

2. Кран по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, .что каждый блок конт- © : роля исправности датчиков угла крена выполнен с дифференциальным усилителем, блоком выделения модуля сигнала, компаратором и индикатором неисправности датчиков угла крена, при.чем входы дифференциального усилите- файв ля соединены с выходами датчиков угла крена, а выходы этого усилителя через блок выделения модуля сигналас входом компаратора, выход которого подключен к индикатору неисправности датчиков угла каема.

1024

3.Кранпоп. t, отличаюшийся тем, что каждый блок ограничения сигнала управления прИводами поворота, изменения вылета стрелы и подъема груза выполнен с двумя дифференциальными усилителями, причем инвертирующий вход первого соединен с выходом одного из командоаппаратов, а выход с блока управления соответствующего привода и инвертирующим входом второго усилителя, выход .которого соединен с инвер" тирующим входом первого усилителя через диод, а неинвертирующий вход второго усилителя подключен к входу блока выделения разности допустимого и текущего значений углов крена.

4. Кран по и. 1, о т л и ч а ю-. шийся тем, что компаратор включения насосов снабжен реле, замыкающий контакт которого включен параллель,но резистору установки компартора ..

5. Кран по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что блок выде360 ления модуля сигнала выполнен с двумя дифференциальными усилителями с диодами в обратной связи, причем выходы этих усилителей соединены между собой.

6. Кран по и. 1, о т л и ч à. юшийся тем, что задатчик допус" тимого угла крена выполнен с операционным усилителем с. диодом в обратной связи, резистором установки трч" . ки перегиба, сумматором и резистором установки уровня начального участ» . ка, причем первый вход операционного усилителя подключен к выходу блока определения нагрузки .на гаке стрелы, а второй - к резистору установки ne" региба, выход операционного усилителя соединен с первым входом суммато" ра, второй вход которого подключен к резистору установки уровня начально"

ro участка, а выход - к второму вхо ду блока выделения сигнала разйости допустимого и текущего углов крена.

Изобретение относится к строитель" ству плавучих кранов и касается кон.струирования их противокреновых сис". ,тем.

Известен плавучий кран, содержащий понтон с противокреновой системой, включающей связанные между собой уравнительные цистерны, насосы и реле правого и левого бортов, связанные с датчиком угла крена> компараторами включения этих реле и задатчи" ком допустимого угла крена, приводы поворота, изменения вылета стрелы и подъема груза, соединенные через бло. ки управления, имеющие аварийные вхо. ды, с командоаппаратами этих приводов- (1 .

Однако известный плавучий кран недостаточно надежен и безопасен s, эксплуатации, так как в его противокреновой системе не учитывается при задании допустимого угла крена за-. грузка крана, отсутствует контроль за датчиками крена и сложна реализация схемы по выбору минимального сигнала на ее входах.

Цель изобретения - повышение надежности и безопасности эксплуата" . ции плавучего крана, Цель достигается тем, что плаву. чий кран снабжен компаратором предельного угла крена, вторым датчиком угла крена, блоком контроля исправ,ности датчиков угла крена, соединен ным с входами этих датчиков угла кре10 на, тремя блоками .ограничения сигна лов управления приводами поворота, изменения вылета стрелы и подъема груза, двумя блоками выделению наибольшего сигнала датчиков угла кре"

15 на, блоком выделения модуля сигнала

- датчиков угла крена, блоком выделения сигнала разности допустимого и текущего значений углов крена и бло" ком определения нагрузки на гаке

20 стрелы, причем входы блоков выделе,ния наибольшего сигнала датчиков угла крена соединены с выходами датчиков угла крена, а выходы - с входами блока выделения модуля сигнала дат25 чиков угла крена и с входами соответствующих компараторов включения реле

3 10243 насосов левого и правого бортов, входы блока выделения сигнала разнос" ти допустимого и текущего-значений углов крена соединены с входом блока выделения модуля сигнала датчиков yr- S ла крена и выходом задатчика допусти" мого угла крена, а выходы блока выделения сигнала " с первыми входами блоков ограничения сигналов управления приводами поворота, изменения вылета стрелы и подъема груза, вто рой вход которых соединен с выходами командоаппарвтов приводов поворота, изменения вылета стрелы и подъема груза., а выход блоков ограничениис блоками . управления этих приводов, аварийные входы которых соединены с выходам компаратора предельного уг- . ла крена.

Кроме того, каждый блок контроля 20 исправности датчиков угла крена выполнен с дифференциальным усилителем, блоком выделения модуля сигнала, компаратором и индикатором неисправности датчиков угла крена, причем входы дифференциального усилителя соединены с выходами датчиков угла крена, а выходы этого усилителя через блок выделения модуля сигнала " с входом компаратора, выход которого подклю" S0 чен к ийдикатору неисправности дат" чиков угла крена.

Каждый блок ограничения сигнала управления приводами поворота, изме" нения вылета стрелы и подъема груза зз выполнен с двумя дифференциальными усилителями, причем инвертирующий вход первого соединен с выходоМ од- ного из командоаппаратов, а выходс блоком управления соответствующе" 46 го привода и инвертирующим входом второго усилителя, выход которого соединен с инвертирующим входом nep" вого усилителя через диод, а неинвертирующий вход второго усилителя 4S подключен к входу блока выделения разности допустимого и текущего эна" чений углов крена.

Компаратор включения насосов снабжен реле, замыкающий контакт которо- ур

ro включен параллельно резистору установки компаратора., блок выделения модуля сигнала вы" полнен с двумя дифференциальными SS усилителями с диодами в обратной свя" . зи, причем выходы этих усилителей соединены между собой.

60 ф

Задатчик допустимого угла крена выполнен с операционным усилителем с диодом в обратной связи, резистором установки точки перегиба, сумматором и резистором установки уровня начального участка, причем первый вход опе" рационного усилителя подключен к выходу блока определения нагрузки на гаке стрелы, а второй - к резистору установки точки перегиба, выход one" рационного усилителя соединен с пер" вым входом сумматора, второй вход которого подключен к, резистору уста.новки уровня начального участка, а выход - к второму входу блока выделения сигнала разности допустимого и текущего углов крена..

На фиг. 1 схематично изображен кран, общий вид; на фиг. 2 - функциональная схема противокреновой системы плавучего крана; на фиг. 3 - схема блока ограничения сигнала управле" ния приводами поворота, изменения вылета стрелы и подъема груза; на фиг. 4 - схема компаратора включения . насосов; на фиг. 5 - схема блока выделения модуля сигнала; на фиг. 6 график зависимости допустимого угла крена от величины груза на гаке стре" лы крана; на фиг, 7 - схема задатчика допустимого угла крена.

Плавучий кран содержит понтон 1. с протиаокреновой системой, включающий в себя уравнительные цистерны 2 и насосы 3 первого и левого бортов, два датчика 4 и 5 угла крена, состоящих из кренометров 6 и дифференциальных усилителей 7, выходы которых соединены с входами блока 8 контроля исправности датчиков угла крена и блоков 9 и 10 выделения наибольшего сигнала датчиков угла крена. Выходы блоков 9 и 10 соединены через компараторы 11 и 12 с реле. 13 и 14 вклю" чения насосов 3 правого и левого бор тов и.с входами блока 15 выделейия модуля сигнала датчиков угла крена, . выход которого соединен с первым входом блока 16 выделения сигнала разности допустимого,-и текущего значений углов. крена крана, а второй вход блока 16 соединен через .задатчик 17 допустимого угла крена с выходом блока 18 .определения нагрузки на гаке стрелы, Иа. пульте 19 управления краном расположены командоаппарат 20 привода 21 поворота стрелы, командоаппа5 рат 22 привода 23 изменения вылета стрелы, командоаппарат 24 привода

1024360 б срабатывания. Выход усилителя 40 сое," динен с базой транзистора 42, в це25 подьема груза, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих блоков 26 ограничения уровня сигналов управления этими приводами, вторые входы этих блоков соединены с выходом блока 16 выделения разнос" ти допустимого и текущего значений углов крена.. Выход блока 16 соединен также с входом компаратора 27 предельного угла крена, выход которо" го.соединен с индикатором 28 лредельнаго угла крена и с входами аварийной остановки блоков 29 управления приводами крана, выходы которых соединены с приводами 21, 23 и 25 поворота, изменения вылета стрелы и подь" .ема груза, а входы - с выходами со" ответствующих блоков 26 ограничения уровня сигналов управления приводами.

Блок 8 контроля исправности датчиков угла крена содержит дифференциальный усилитель 30, входы которо-. g5 го соединены с выходами датчиков 4 и 5 угла крена, а выход подключен к входам блока 31 выделения модуля.

Первый вход компаратора 32 соединен с выходом блока 31, а на второй вход подано напряжение уровня срабатывания, выход компаратора подключен к индикатору 33 неисправности датчиков

4 и 5 угла крена.

Блок 26 ограничителя уровня сигна„35 ла управления содержит дифференциаль" ный усилитель 34, инвертирующий вход которого через резистор 35 соединен с выходом соответствующего командоаппарата, а выход - с входом блока управления приводом и инвертирующим входом. дифференциального усилителя

36, выход которого через диод 37 подключен к неинвертирующему входу усилителя 34. Неинвертирующий вход усилителя 36 подключен к выходу блока 16 выделения разности допустимого и текущего значений углов крена. Резистор 38 является резистором обратной связи, конденсатор 39 служит для ч

50 подавления возможных колебании.

Компаратор 11(12) включения- реле насосов левого или правого бортов выполнен на базе дифференциального усилителя 40, первый вход которого соединен с выходом соответствующего блока выделения наибольшего сигнала угла крена, второй вход - с движком потенциометра 41 установки уровнй пи коллектора которого включена обмотка реле 43, контакт 44 реле 43 включен параллельно движку потенциометра 41, а контакт 45 соединен с корпусом и реле включения насоса.

Блок 15(31) выделения модуля сигнала датчиков угла крена содержит два дифференциальных усилителя 46 и

47 с диодами и резисторами s обратной связи, выходы усилителей соединены между собой через диоды 48 и под" ключены к инвертирующему входу дифференциального усилителя 46 и к неинвертирующему входу усилителя 47.

Задатчик 17 допустимого угла крена содержит операционный усилитель

48, в обратной связи которого включен диод 49, вход усилителя соединен с блоком. 18 определения нагрузки и резисторы 50 установки точки перегиба, выход усилителя 48 через диод

49 связан с первым входом сумматора

5l второй вход которого соединен с резистором 52 установки уровня начального участка,.а выход подключен к второму входу блока 16 выделения сигнала разности допустимого и текущего. значений углов крена, Величины резисторов 53-58 определяют масштаб обрабатываемых сигналов.

Блок 29 управления приводами крана имеет вход 59 аварийной остановки, соединенный с выходом компаратора 27. Блок 26 имеет входы 60 и 61 и выход 62.

Плавучий кран работает следующим образом.

В исходном состоянии понтон 1 крана находится на ровном киле, уравнительные цистерны 2 заполнены примерно наполовину, .а сигнал с датчиков

4 и 5 угла крена отсутствует. С задатчика 17 поступает сигнал, пропорциональный максимально допустимому углу крена.. Поскольку этот сигнал по абсолютной величине больше величины максимальных сигналов управления от командоаппаратов 20, 22 и 24, то сигналы от них проходят на блоки 29 управления без ограничения.

При подъеме груза в положении стрелы, например, на правый борт пон" тон 1 крана начинает крениться, на выходе датчиков 4 и 5 угла крена по" является сигнал (при крене на правый борт сигнал положительной полярности, при крене на левый борт - отрица24360

7 10 тельной), Так как сигналы с датчиков

4 и 5 не могут. быть абсолютно одинаковыми по величине, то для обеспечения большей безопасности блок 9 вы" деления наибольшего. сигнала пропускает сигнал, больший по величине, на вход коипаратора 11 включения реле "

13 насоса 3 левого борта. При достижении сигналом от датчика уровня, установленного резистором 41, компаратор 11 срабатывает и включает контактом 45 реле левого насоса. Насос начинает перекачивать балласт в цистерну левого борта. Поскольку контакт 44 шунтирует установку напряжения на резисторе 41, насос будет перекачивать балласт до тех flop пока крен не станет равен нулю, и только тогда компаратор 11 подаст сигнал на остановку насоса.

При возникновении крена понтона разность между допустимым и текущим значениями угла крена для данной мас" сы груза уменьшается.

Напряжение с выхода блока 16 выделения разности становится меньше максимальных сигHBJloB командоаппаратов и ограничивает их абсолютную величину своим уровнем, при этом авто" матически уменьшаются скорости любо. го из трех работающих приводов, в данном случае привода 25 подъема груза. Если насос не успевает компенсировать крен и разность допустимого и. текущего значений углов крена продолжает уменьшаться, автоматически уменьшается и. скорость работающего привода. Когда крен достигает пре" дельного значения и разность будет равна нулю, сработает компаратор 27 предельного крена и подаст сигнал на запрещение работы всех трех приводов и на индикатор 28 "Предельный крен".

При крене на левый борт работает блок 1О выделенияу аибольшего сигнала (отрицательного) крена от датчиков и компаратор 12 реле 14 включения насосов правого борта. При этом ограничение сигналов управления командоаппаратов приводов поворота изменения вылета стрелы и подъема груза происходит аналогично.

Сигнал на выходе задатчика 17 допустимого угла уменьшается в соот" ветствии с увеличением усилия на га" ке.

Работа блока 15 выделения модуля сигнала и эадатчика 17 допустимого

I0 угла крена поясняется приведенными схемами, Блок 26 ограничения сигнала управ- ления работает следующим образом.

15 Сигнал от командоаппарата поступает на вход 60. Так как коэффициент передачи усилителя 34 выбирается обычно равнял единице, то сигнал на выход 62 проходит беэ изменения

20 и поступает на вход блока 29 управ" ления соответствующего привода, На вход 6I блока 26 подается напряжение разности допустимого и текущего уг" лов крена с выхода блока 16, 25 Если напряжение управления от командоаппарата превышает уровень напряжения разности допустимого и теку" щего углов крена, то на выходе усилителя 36 изменяется полярность, диод

З0 37 начинает проводить ток, и образовавшаяся обратная связь стабилизирует выходное напряжение на уровне напряжения разности °

Блок 8 контроля датчиков крена срабатывает в том случае, если раэ35 ность сигналов датчиков 4 и 5 угла крена достигает величины, больше до-. пустимой. П ри этом срабатывает компаратор 32, и зажигается индикатор 33

40 Неисправность Датчиков

Блок 31 выделения модуля сигнала выделяет модуль из раэнополярного напряжения на выходе усилителя 30.

Изобретение позволяет увеличить

45 грузоподъемность плавучего крана без увеличения понтона, повысить безопасность при работе крана с предель ными грузами и улучшить условия работы крановщика. ог4збо

1024360

1024360

Составитель А. Строков

Техред С.Ииг нова Корректор Л. Бокшан

Ре актор Н. Лазаренко или ал ПП атент, r. ж город, ул. Проектная, аказ 30 17 Тираж 0 одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4/5