Ограничитель грузоподъемности стрелового крана

Ограничитель грузоподъемности стрелового крана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1047826

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3401838/29-11 (22) 23.02.82 (46) 15.10.83. Бюл. 1г 38 (72) Б А.Егоров, А.М.Китаев, В.И.Коган и 8.M.ËoïàòèHà . (53) 621.873(088.8). (56) 1. Авторское свидетельство СССР йо заявке N 2559755/11, кл. в 66 с 23/90, 04,01.78. (54)(57) 1. ОГРАНИЧИТЕЛЬ ГРУЗОПОДЪ.ЕМНОСТИ СТРЕЛОВОГО КРАНА, содержащий датчик усилия, связанный с одним входом схемы сравнения, выход которой подключен к блоку исполнительных реле, датчик вылета стрелы с синусно-косинусным преобразователем, подключенным к входу блока вычисления вылета стрелы, выход которого связан с другим входом схемы сравнения, и переключатель, соединенный с входом блока индикации, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен блоком вычисления модуля векза В 66 С 23/90; В 66 с 15/06 торной суммы сигналов, входы которого подключены к выходам синуснокосинусного преобразователя датчика вылета стрелы, и детектором зоны допустимых значений сигнала, вход

KoTopol.o 0e HeH с Bblxo4oM блока вычисления модуля векторной суммы сигналов, а выход подключен к управляющему входу переключателя.

2. Ограничитель грузоподъемности поп.1,отличающийся тем, что блок вычисления модуля векторной суммы сигналов включает операционные усилители, включенные по схеме операционных выпрямителей с диодно-резисторными цепями обратных связей, выходы которых подключены к входу сумматора, причем входы операционных усилителей связаны с выходами синусно-косинусных преобразователя датчика вылета стрелы, а выход сумматора соединен с входом детектора зоны допустимых значений си гнала.

1047826

40 с

1

Изобретение относится к подьемно-транспортному оборудованию, а именно к ограничителям грузоподъемности стреловых кранов.

Известен ограничитель груэоподьемности стрелового крана, содержащий датчик усилия, связанный с одним входом схемы сравнения, выход которой подключен к блоку исполнительных реле, датчик угла наклона стрелы с синусно-косинусным преобразователем, подключенным к входу блока вычисления вылета стрелы, выход которого связан с другим входом схемы сравнения, и переключатель, соединенный с входом блока индикации 1 1.

Недостатком известного органи.чителя является сравнительно низкая надежность., Цель изобретения - повышение надежности ограничителя.

Указанная цель достигается тем, что ограничитель грузоподъемности стрелового крана, содержащий датчик усилия, связанный с одним входом схемы сравнения, выход которой подключен к блоку исполнительных реле, датчик вылета стрелы с синусно-косинусным преобразователем, подключенным к входу блока вычислителя вылета стрелы, выход которого связан с другим входом схемы сравнения, и пе. реключатель, соединенный с входом блока индикации, снабжен блоком вычисления модуля векторной суммы сигналов, входы которого подключены к выходам синусно-косинусного преобразователя датчика вылета стрелы, и . детектором эоны допустимых значений сигнала, вход которого соединен с выходом блока вычисления модуля векторной суммы сигналов, а выход подключен к управляющему входу петреключателя.

Блок вычисления модуля векторной суммы сигналов включает в операционные усилители, включенные по схеме операционных выпрямителей с диодно-резисторными цепями обратных связей, выходы которых подключены к входу сумматора, причем входы операционных усилителей связаны с выходами синусно-косинусного преобразователя датчика вылета стрелы,а выход сумматора соединен с входом детектора зоны допустимых значений сигнала.

На чертеже изображена функциональная схема ограничителя грузоподь емности стрелового крана, 2

Ограни читель грузоподъемности стрелового крана содержит датчик усилия 1,соединенный через усилитель 2 с одними входами схем сравнения 3-1-3-я

Выходы схем сравнения 3-1-3-п подключены к блоку исполнительных реле 4.

Датчик 5 вылета стрелы с синусно-косинусным преобразователем через вычислитель 6 вылета стрелы и формирователь 7 грузовой характеристики связан с другими входами схем сравнения 3- 1-3"и, а через вычислитель 8 модуля векторной суммы сигналов с детектором 9 зоны допустимых значений сигнала. Выход детектора 9 через развязывающие резисторы

10,соединен с транзисторными ключами 11 и 12, в коллекторные цепи которых включены лампы 13 и 14 индикации состояния датчика вылета 5. Ключи 11 и 1? образуют переключатель, а лампы 13 и 14 - блок индикации.

Вычислитель 8 включает сумматор

15 на операционном усилителе с тремя входными резисторами 16-18 и резистором обратной связи 19 и два выпрямителя на операционных усилителях 20 и 21, которые связаны с диодами 22-25 и резисторами 26-31.

Входы операционных усилителей 20 и 21 подключены к входам вычислителя

8. Выходы отрицательных напряжений (аноды диодов 23 и 25) операционных усилителей 20 и 21 объединены и подключены к первому входу (резистор 16)сумматора 15. Выходы положительных напряжений (катоды диодов

22 и,4) операционных усилителей 20 и 21 подключены соответственно к второму (резистор 17) и к третьему (резистор 18) выходам сумматора 15.

Выход сумматора 15 соединен с выходом вычислителя 8.

Детектор 9 может быть выполнен в виде двух компараторов 32 и 33 с тремя входными резисторами 34-36, Через резистор 34 к инвертирующему входу компаратора 32 подключено верхнее пороговое напряжение, 4ереэ резистор

36 к .неинвертирующему входу компаратора 33 подключено нижнее пороговое напряжение; К неинвертирующему входу компаратора 32 и инвертирующему входу компаратора 33 через резистор 35 подключен вход детектора

9. Выходы компараторов 32 и 33 объединены и подключены к выходу детек. тора 9. Синусно-косинусный преоб1047826

45

3 разователь датчика 5 может быть выполнен в виде потенциометра.

Ограничитель грузоподъемности стрелового крана работает следующим образом.

При достижении опрокидывающим моментом крана заданных значений срабатывают соответствующие схемы 3- 1 и 3- h сравнения и подают сигналы в блок 4, который подает соответ- 1О ствующую сигнализацию и отключает соответствующие механизмы крана.

Квадратный корень из суммы квадратов напряжений на выходах датчика

5 есть величина постоянная, поэтому контролируя упомянутую величину, можно оценивать исправность датчика 5 вылета.

При работе ограничителя грузоподъемности напряжения с синусного

r и косинусного выходов потенциометра датчика 5 поступают на вход вычислителя 8 модуля векторной суммы.

При этом на выходе вычислителя 8 поясняется сигнал, пропорциональ- 25 ный корню квадратному из суммы квадратов входных напряжений.

Сформированный сигнал подается на вход детектора 9, в котором производится его сравнение с верхним и нижним пороговыми напряжениями. В зависимости от результата сравнения на выходе детектора 9 возникает сигнал положительной или отрицательной полярности, открывающий соответственно либо ключ 11, либо ключ 12. При

35 этом зажигается одна из двух ламп индикации 13 и 14 состояния датчика 5 вылета.

При исправном датчике 5 вылета и стабильном напряжении его питания выходное напряжение вычислителя

8 постоянно и находится в пределах допусковой зоны. На выходе детектора

9 возникает отрицательный сигнал, который открывает ключ 12 и зажигает лампу 14 "Исправен". И наоборот, при отклонении одного из напряжений на выходе датчика 5 за установленные пределы сигнал на выходе вычислителя 8 выходит за пределы допусковой зоны, в результате на выходе детектора 9 появляется положительный сигнал, вызывающий открывание ключа 11 и зажигание лампы 13

"Неисправен", 55

Вычисление модуля векторной суммы удобно производить по приближенной математической зависимости, кото рая может быть реализована методом кусочно-линейной аппроксимации.

Напряжение с синусного выхода датчика 5 вылета через резистор 30 прикладывается к входу опервционного усилителя 20, а напряжение с косинусного выхода через резистор

31 - к входу операционного усилителя 21.

При одинаковых коэффициентах передачи операционных усилителей 20 и 21 на их объединенных выходах отрицательных напряжений выделяется большее по абсолютному значению напряжение соответствующего выхода датчика 5 и прикладывается через резистор 16 к первому входу суммирующего усилителя 15, а через резистор 28 — к входу второго операционного выпрямителя 21. При этом диоды 22 и 25 закрываются, а диоды 23 и 24 открываются, На втором входе суммирующего усилителя 15 получается нуль, а на третьем входе - разница напряжений. На выходе суммирующего усилителя образуется напряжение, равное сумме входных сигналов.

При соответствующем выборе коэффициентов усиления вычислитель 8 модуля векторных сигналов реализует требуемую функцию.

С выхода вычислителя 8 модуля через резистор 35 сигнал поступает на компараторы 32 и 33 детектора

9 допусковой зоны.

Бсли сигнал больше нижнего порогового напряжения, но меньше верхнего, то на объединенном выходе компараторов 32 и 33 появляется напряжение отрицательной полярности. При превышении входным сигналом верхнего порогового напряжения или при

его уменьшении до значения, меньшего, чем нижнее пороговое напряжение, опрокидывается в противоположное состояние соответственно компаратор 32 или компаратор 33, и на выходе детектора 9 появляется напря. жение положительной полярности.

Ограничитель грузоподъемности стрелового крана имеет высокую надежность эа счет контроля исправности датчика вылета.

1047826

Составитель А.Гедеонов

Редактор А.Гулько Техред Т.Фанта

Корректор Л.Патай

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

Заказ 7844/22 Тираж 861 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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