Ограничитель грузоподъемности для кранов с телескопической стрелой

Ограничитель грузоподъемности для кранов с телескопической стрелой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ 737353

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски н

Соцмалистическнн

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-sy hb 565007 (51)M. Кл. (22) Заявлено 01.03.77 (21)2458525/27-1 1

В 66 С 23/90 с присоединением заявки,%

Государственный комитет (23 ) И риоритет

Опубликовано 30.05.80. Бктллетень №20 (53) УД1(621. . 873 (0 88. 8) по делам изобретений и отнрытнй

Дата опубликования описания 30.05.80

H. М. Баранов, Г. И. Жаврид, К. М. Мамаев, И. М. Смирнов, А. А. Шалыгин, В. Н. Шумарин и Q. A. Юров (72) Авторы изобретения

Всесоюзный конструкторско- -технологический институт по механизации монтажных и специальных стр ительньтх:-работ и Дагестанский политехнический институт (71) Заявители,J. <

I (54) ОГРАНИЧИТЕЛЬ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТ

ДЛЯ КРАНОВ С ТЕЛЕСКОПИЧЕСКОЙ СТРЕЛОЙ

Изобретение относится к области подьемно-транспортного машиностроения и предназначено дпя защиты от перегрузки грузоподъемных кранов с телескопической стрелой.

По основному авт. св. М 565007 известен ограничитель грузоподъемности для кранов с телескопической стрелой, содержащий узел преобразования механических усилий в электрический сигнал, преобрато зователь угла наклона стрелы, преобразователь длины стрелы, схему сравнения и узел предельного состояния крана.

Ограничитель грузоподъемности непрерывно решает уравнение устойчивости крана относительно ребра опрокидывания по величинам опрокидывающего и восстанавливающего моментов в зависимости от величины вылета стрелы и величины поднимаемого груза. 20

Однако на самом минимальном вылете стрелы запас устойчивости крана может быть настолько велик, что несмотря на значительную перегрузку крана по вели2 чине поднимаемого груза не произойдет срабатывания ограничителя грузоподъемности. В этом случае возникает опасность поломки стрелового оборудования крана.

Недостатком также является ограничение перегрузки крана по предельному грузу лишь только на одной установленной длине стрелы. При переходе на другую дпину стрелы необходима ручная перестройка величины предельно допускаемого груза.

11ель изобретения - расширение функциональных воэможностей ограничителя грузоподъемности по защите крана по предельному грузу во всем диапазоне изменейия длины стрелы.

11ель достигается тем, что преобразователь длины стрелы подключен к фазовращателю узла предельного состояния краHBi

На фиг. 1 дана функциональная схема ограничителя грузоподъемности; на фиг.2схема нагрузок, действующих на кран.

3 737

Ограничитель грузоподъемности для кранов с телескопической стрелой содержит узел 1 преобразования механических усилий в электрический сигнал, преобразователь 2 угла наклона стрелы, преобразователь 3 длины стрелы, вычислительный . узел 4, схему 5 сра внения и узел 6 предельного состояния крана.

9=Q-6

Е =С+1) 15

45 Сигналы с силоизмерителя 12 и фазовращателя 13 через формирователи

14 и 15 последовательности импульсов поступают на схему 16 совпадения. На выходе схемы 16 совпадения получаем

50 широтно-моду."чрованную последовательность прямоугольных импульсов, длительность которых пропорциональна усилию

Р . С выхода схемы 16 совпадения сигнал поступает на ключ 18 вычислительно55 го узла 4.

Преобразователь 2 угла наклон» -..трепы при повороте стрелы.на угол 1 вы1 дает напряжение, пропорциональное величине 62C0SNУзел 6 предельного состояния крана состоит из последовательно включенных блока 7 входа сигналов преобразователей ветровой нагрузки и крана, фазоврашатели 8, подключенного входом к преобразователю 3 длины стрелы, ждущего мультивибратора 9, схемы 10 совпадения и ждущег о мульт иви бр ат ор а 1 1 р асширения импульсов.

Узел l преобразования:. механических усилий в электрический сигнал состоит из силоизмерителя 12 и фазовращателя

13, подключенных через формирователи

14 и 15 последовательности импульсов к схеме 16 совпадения.

Вычислительный узел 4 состоит из по-. следовательно включенных сумматора 17 вылета стрелы, ключа 18 и сумматора

19 опрокидывающего момента крана, а также сумматора 20 восстанавливающего момента крана. Выходы сумматора 19 опрокидывающего момента крана, ждущего мультивибратора 11 расширения импульсов и сумматора 20 восстанавливающего момента крана подключены к схеме

5 сравнения.

Выходы преобразователя 2 угла наклона стрелы, преобразователя 3 длины стрелы и схемы 16 совпадения узла 1 преобразования механических усилий в электрический сигнал подключены ко входу сумматора 19 опрокидывающего момента крана, а вход схемы 16 совпадения соединен с входом схемы 10 совпадения узла

6 предельного состояния крана. Выход преобразователя 2 угла наклона стрелы соединен с входом сумматора 17 вылета стрелы и входом преобразователя 3 длины стрелы, а выХод схемы 16совпадения узла преобразования механических усилий в электрический сигнал подхлючен к входу ключа 18.

На фиг. 3 изображены основная секция

21 стрелы, выдвижная секция 22, оголовок 23, крюк 24 и шарнир 25 стрелы.

Ограничитель грузоподъемности крана с телескопической стрелой работает следующим образом.

Ограничитель грузоподъемности непрерывно контролирует неравенство статичео353 4 кого равновесия крана, в котором левая ! часть соответствует величине опрокидывающего момента, а правая - величине восстанавливающего момента:

А.соэ%+ЬксоаЧ+Р(6 +х)со Ч+Р1 +ра, 0 1 где

A= ; Ь-Cy,Å ; C=(q282iq,„Å„)a, q161+ 9262 где

10 и n. — распределение веса соответ"2

1 ственно основной 21 и выд- вижной 22 секций стрелы;

Х вЂ” длина телескопического выдвижения; и — длины основной 21 и выдвиж2 ной 22 секций стрелы;

Р— вес крюка 24 с оголовком

23 и грузом;

5 - вес крана без стрелы; — расстояние центра тяжести крана до ребра опрокидывания;

Q — расстояние от шарнира 25 стрелы до ребра опрокидывания;

Ч вЂ” угол наклона стрелы; ) — длина оголовка,23 стрелы.

В предложенном ограничителе грузоподъемности в узле 1 преобразования механических усилий в электрический сигнал применяется в качестве силоизмерителя

12 магнитоупругий элемент, например дроссель с выходом по фазе, который обладает стабильным коэффициентом переда и

Перед действием сипы Р на выходе силоизмерителя 12 происходит сдвиг фа40 зы относительно начальной фазы, установленной фазовращателем 13. Разность начальной и конечной фаз эквивалентна величине силы Р

37353

О равенстве указанных сигналов схема 5 сравнения включает предохранительное устройство, запрещающее работу крана (на чертеже не показан ).

Для защиты крана от подъема груза, превышающего вес допустимого груза, служит узел 6 предельного состояния крана. Величина предельного груза устанавливаетсч автоматически фазовращателем 0 8, управляемым преобразователем 3 длины стрелы, т. е. величина предельного груза устанавливается в зависимости от изменения, длины стрелы на минимальном вылете йоследней. Таким образом, обесд5 печивается зашита крана от перегрузки не только по моменту, но и по прочности стрелового оборудования крана.

Электрическая схема узла 6 предельного состояния крана работает следующим образом.

Сигнал с фазовращателя 8 через ждущий мультивибратор 9 поступает на схему 10 совпадения, на которую также поступает сигнал с входа схемы 16

25 совпадения узла 1 преобразования механических усилий в электрический сигнал.

При равенстве действующей и предельной нагрузок на выходе схемы 10 совпадения узла 6 предельного. состоЯниЯ кРана появляется напряжение, запускающее ждущий мультивибратор 11 расширения им пульсов. Напряжение последнего включает схему 5 сравнения, а следовательно„и. предохранительное устройство, запрещающее работу крана.

Аналогично работает ограничитель и при предельных значениях ветровой нагрузки и крана, поступающих на вход блока

7 входа сигналов преобразователей ветgg ровой нагрузки и крана.

5 1 7

Г(реобразователь 3 длины стрелы при выдвижении стрелы на величину Х выдает напряжение, пропорциональное величине

Нсов% .

Сигналы с преобразователей 2 и 3 поступают н а вход сумматор а 1 7 в ыле» та стрелы, на выходе которого получаем напряжение, пропорциональное величине (1 + %)co99, поступающее на ключ

18, который управляется напряжениi м с выхода схемы 16 совпадения узла 1 преобразования механических усилий в-электрический сигнал. На выходе ключа 18 получаем произведение Р (0 + Х )COs т. е. величину опрокидывающего момента крана от действия силы Р, входящую в левую часть неравенства (1). С ключа 18 сигнал подается на сумматор 19 опрокидывающего момента крана, на которьтй поступают сигналы с преобразователей 2 и 3 соответственно угла наклона стрелы и длины стрелы, при этом указанные сигналы пропорциональны опрокидывающему моменту от веса стрелового оборудования (""оответственно Acorn+, Ьх соьЧ).

Кроме того, на сумматор 19 опрокидывающего момента крана поступает сигнал со схемы 16 совпадения узла 1 преобразования механических усилий в электрический сигнал, где он умножается на длину в оголовка.

Таким образом, на выходе сумматора

19 опрокидывающего момента крана получаем сигнал, пропорциональный полной величине опрокидывающего момента крана, представляющей собой левую часть неравенства (1).

В сумматоре 20 восстанавливающего момента крана осуществляется умножение усилия Р на величину расстояния Q от шарнира 25 стрелы до ребра опрокидывания и сложение произведения Р с с заданной величиной Е; Таким образом> на выходе сумматора 20 восстанавливающего момента сигнал пропорционален восстанавливающему моменту крана,правая часть неравенства (1).

В схеме 5 сравнения происходит сравнение сигналов сумматора 19 опрокидывающего момента крана и сумматора 20 восстанавливающего момента крана. При

Формула изобретения

Ограничитель грузоподъемности для кранов с телескопической стрелой по авт. св. ba 565007, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью зашиты крана от перегрузки по предельному грузу на всем диапазонэ длин стрелы, преобразователь длины стрелы подключен к фазоврашателю узла предельного состояния крана.