Программное устройство для управления грузовой лебедкой

Программное устройство для управления грузовой лебедкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (!I 75,3(34 О

1 /Г (61) Дополнительное к авт, сеид-sy

0 05 0 21/00

В 66 D 1/4Я с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретениИ и открытий

Опубликовано 070880.Бюллетень Ио. 29

Дата опубликования описания 0 708.80 (72} Авторы изобретения

Б.И.Коваленко, А.П,Сальников, А.П.Синяткин и N.Ì.Cêíÿòêèíà (71) Заявитель (54) ПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ГРУЗОВОЙ ЛЕБЕДКОЙ

Изобретение относится к устройст вам управления скоростью гидропривода грузовых. лебедок и может быть использовано преимущественно в судовых лебедках, работающих с грузами, опускаемыми под воду.

Известны грузовые лебецки с гидроприводом, в частности лебедки, работающие с грузами, опускаемыми пс-„

Р ю а воду (рыболовецкие трапы, сети, неводы и т.п,, а также батискафы, необитаемые аппараты с приборами для исследования океанна и т.п.) . тельно производить на кратчайшем отрезке пути, Скорости опускания и подъема принимаются достаточно большие, а поднимаемые грузы и вращающиеся лебедки имеют большие массы и обладают значительной инерцией, Вследствие чего регулировать скорость вращения лебедки, получая при этом каждый раз стабильную программу подвода груза к грузозахватным или грузоподъемным устройствам, особенно при отсутствии прямой видимости груза, практически невозможно. Для этого применяются специальные программные устройства..

Кроме того, судовые лебедки указанного типа выполняются, как правило, гидроприводными с насосами переменной производительности, управляемыми с помощью встроенного в них сервопривода.

В результате воздействия на сервопривод извне меняется производительность насоса, в результате чего меняется скорость вращения лебедки.

Насосы от лебедки удалены или расположены в другом помещении, и в большинстве случаев прямая механическая связь между лебедкой и управляюКонпактные грузы после их подъема 15 с глубины принимаются на судне специальными грузозахватными и грузоцриемными приспособлениями. Во избе><ание ударов при стыковке грузов с этими приспособлениями требуется на 20 верхнем отрезке пути подъема постепенно снизить скорость вращения грузовой лебедки по определенной программе от максимального до некоторого промежуточного значения, безопасного 21 для стыковки. При опускании, когда опасность удара о грузозахватные или грузоприемные устройства отсутствует, с целью сокращения времени опускания груза, его разгон жела- . ЗО (22) Заявлено 0504.76 (21) 2344867/18-24 (51) M. Kfi, 753840 щим органом сервопривода для обеспечения программного управления последним невозможна. Механическая связь в этих случаях заменяется на электрическую синхронно-следящую связь с помощью сельсинов.

Наиболее близким к предлагаемому является программное устройство для управления грузовой лебедкой, содержащее два двухпозиционных цилиндра с подпружиненными поршнями, кулачок с толкателем, кинематически связанный с датчиком обратной связи положения грузовой лебедки, и выходной вал с ограниченным углом поворота, кинематически связанный с сервоприводом грузОвой лебедки (1) .

Недостатки устройства заключаются в том, что при подъеме лебедка вращается с постоянной скоростью на всем пути подъема, при опускании лебедка отключается от привода и в течение всего времени опускания становится неуправляемой, что для судовых грузовых лебедок недопустимо, кулачок, вращаясь в рабочем направлении, набегает на ролик сервопривода, т.е. для совершения рабочего перемещения сервопривода требуется усилие со стороны кулачка. Поскольку необходимое усилие мож т быть значительным, мощность датчика обратной связи, обычно сельсина для этой цели может оказаться недостаточной.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Цель достигается тем, что в нем толкатель программного кулачка выполнен в виде плавающего коромысла с центральным роликом, которое одним концом связано через поворотный палец со штоком одного из двухпозиционных цилиндров,. а другим концом. через второй поворотный палец — с подпружиненным наконечником, установлвнным на штоке другого двухпозиционного. цилиндра. Кроме того, оно содержит узел предохранения от заклинивания сервопривода, включенный в кинематическую связь между. выходным валом,с ограниченным углом поворота и сервопривсщом грузовой лебедки, а также то, что в нем в плоскости параллельно плоскости поворс>та коромысла установлен дополнительный поворотный рычаг, связанный с одной стороны с неподвижной опорой, а с другой — с центральным роликом коромысла.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства, на фиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 — разрез Г-Г на фиг. 3; на фиг. 6 — структурная схема включения программного устройства; на фиг. 7 — кинематическая схема, программного устройства.

Устройство работает следующим об разом.

Кулачок 1 жестко насажен на валик 2 вместе с червячным колесом 3, сцепленным с червяком 4, который через зубчатые колеса 5 и б связан с ротором сельсина 7, являющимся приемником датчика обратной связи положения грузовой лебедки (см.фиг.1).

Центральный ролик 8 находится в плос. кости кулачка 1 и закреплен на оси .

9 в плавающем коромысле 10, шарнирно соединенное через поворотные пальцы .11 и 12 с наконечниками 13 и 14 штоков поршней 15 и 16. Для уменьшения изгибающих усилий, передаваемых на штоки от коромысла 10, концы выполнены цилиндрическими и свободно перемещаются (см.фиг.7) в осевом направлении в отверстиях пальцев 11 и 12.

Для исключения вращения коромысла

10 вокруг продольной оси и для упорядочения траектории ролика ось 9

20 подвижно закреплена в дополнительном поворотном рычаге 17, установленном на неподвижной опоре 18. Поршни 15 и 16 установлены в. двухпозиционных цилиндрах 19 и 20 и удерживаются в

25 крайних положениях одинаковыми пружинами 21 (см.фиг.1), которые одним концом упираются в регулировочные стаканы 22, а другим — через втулки

23 в штоки соответствующих поршней.

Наконечник 14 имеет возможность перемещения вдоль штока поршня 16. В исходном положении относительно штока (см.фиг.1,7) наконечник 14 удерживается пружиной 4, которая одним концом упирается в него, а другим— во втулку 25, заштифтованную на конце штока поршня 16.

Узел предохранения от заклинивания сервопривода состоит из двух симметричных друг другу рычагов 26

40 и 27 (см.фиг.3,5), свободно насаженных на выходной вал 28 и стянутых пружиной 29 кручения. Между свободными концами рычагов 26 и 27 зажаты палец 30, вставленный в рычаг 31, 45 заштифтованный на валу 28, а также тонкий конец пальца 12. Путем пригонки поверхностей рычагов 26 и 27 зазоры между ийми и пальцами 12 и

30 практически отсутствуют. На валу

28 в нижней части .заштифтован также рычаг 32, показывающий по шкале 33 угол отклонения вала 28 от нулевого положения.

Устройство работает следующим образом.

При опускании лебедки включается распределитель 34 {cM.ôèã.6) и масло под давлением поступает от насоса 35 в нижнюю полость цилиндра 20 (см. фиг.1). Под действием давления порф0 шень 16 перемещается вверх до упора, сжимая пружину 21. Наконечник 14 под действием пружины 24 перемещается вместе с поршнем 16, воздействуя через палец 12 на рычаг 27, через пружину 29 на увлекающий за собой рычаг

753840

-26, который черо -, па ей . (и рычаг

31 поворачивает вал 28 на полный угол по часоной стрелке. Выходнои нал 28 воздействует на серног:Ривод 36 насоса 37 переменной производительности и включает BI о E режим при котором 5 лебедка 38 вращается в сторону опускания груза 39. Лебедка приводит во вращение сельсин-датчик, входящий в датчик обратной связи 40, синхронно с которым вращается сельсиь 7 в программном устройстве, понора;ивая кулачок 1 по часовой стрелке. Ход поршня и размеры кинематических звеньев таковы, что ролик 8 не входит в контакт с кулачком 1, и опускание груза происходит с постоянной скоростью.

При прекращении опускания выключается распределитель 34, сообщая ни чюю -олость гидроцилиндра 20 с баком 41. Поршень 16 под действием 20 пружины возвращается в исходное положение, устанавливая выходной вал

28 в нулевое положение, благодаря чему сернопривод 36 насоса 37 выводится на нулевую производительность 25 и прекращается опускание.

В случае заклинивания по какимлибо причинам сернопривода 36 остаются неподвижными и связанные с ним вал 28, рычаг 31 и палец 30. В 30 этом случае при перемещении пальца

12 вниз поворачивается против часовой стрелки рычаг 26 (см.фиг.5), а рычаг

27, упирающийся в палец 12, будет оставаться неподвижным. При перемещении пальца 12 вверх под его воздействием будет поворачиваться рычаг

27 по часовой стрелке при неподвижном рычаге 26. В обоих случаях поломка не пРоизойдет благодаря скру- 40 чиванию пружины 29 (см.фиг.3).

При включении подъема включается распределитель.42, и масло под давле нием от насоса 35 поступает в нижнюю полость цилиндра 19. Под действием 45 давления поршень 15 перемещается вверх до упора, сжимая пружину 21. В начальной части хода поршня 15 коромысло 10 поворачивается относительно оси неподвижного пальца 12, 50 затем, после входа ролика 8 в соприкосновение с кулачком 1 дальнейший поворот коромысла происходит вокруг оси ролика 8. Поскольку поршень 16 при этом остается неподвижным, правый конец коромысла перемещается вниз вместе с пальцем 12 и наконеч-. ником 14, сжимая пружину 24 и поворачивая вал 28 против часовой стрелки. Вал 28 воздействует на сервопривод 36 насоса 37 и включает его.в ре- 60 жим, при котором лебедка 38 вращается в сторону подъема. Аналогично режиму опускания сельсин 7 поворачивает кулачок 1, но против часовой стрелки. По мере понижения профиля кулач ка ролик 8 следует за ним. При этом происходит поворот коромысла 10 относительно оси неподвижного пальца

11, правый конец коромысла вместе с пальцем 12 и наконечником 14 перемещается к исходному положению, постепенно возвращая вал 28 к нулевому положению. Вследствие воздействия вала 28 на сервопривод 36 происходит постепенное уменьшение производительности насоса и соответственно снижение скорости вращения лебедки по мере приближения груза 39 к грузозахватному приспособлению 42.

Таким образом, при подъеме на участке подхода груза к груэоэахватным и грузоприемным устройствам скорость подъема плавно снижается ! от максимального значения до промежуточного, безопасного для стыковки груза с указанными устройствами.

При опускании лебедка не отключается от привсда, остается управляемой, и скорость опускания груза не может превышать максимального значения обеспечиваемого производительностью насоса гидропривода.

Кроме того, при вращении кулачка в рабочем направлении,. т.е. при замедлении скорости подъема груза, происходит не набегание профиля кулачка на ролик, а сбегание ролика с профиля,при этом в точке контакта на кулачок со стороны ролика действует составляющая, направленная н сторону его вращения, что облегчает условия работы сельсина.

Применение предлагаемого программного устройства для судовых грузовых лебедок, работающих с грузами, опускаемыми под воду облегчает работу оператора, повышает эксплуатационные скорости подъема.

Формула изобретения

1. Программное устройство для управления грузовой лебедкой, содержащее два двухпозиционных цилиндра с подпружиненными поршнями, кулачок с толкателем, кинематически связанный с датчиком обратной связи положения грузовой лебедки, и выходной вал с ограниченным углом поворота, кинематически связанный c сервоприводом грузовой лебедки, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройстна, в нем толкатель программного кулачка выполнен в ниде плавающего коромысла с центральным роликом, плавающее коромысло одним концом связано через поворотный палец со штоком одного иэ двухпозиционных цилиндров, а другим концом через второй поворотный палец — с подпружиненным наконечником, установленным на штоке другого двухпозиционного цилиндра.

75.384 О

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно содержит узел предохранения от заклинивания сервопривода, включенный в кинематическую связь между выходным валом с ограниченным углом поворота и сервоприводом грузовой лебедки.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в нем в плоскости параллельно плоскости поворота коромысла установлен дополнительный поворотный рычаг, связанный с одной стороны с неподвижной опорой, а с другой — с центральным роликом коромысла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9387925, кл. В. 66 О 1/48, 1973 (прототип).

753840

Составитель О.Гудкова

Техред E.Ãàâðèëåøêî Корректор М.Пожо

Редактор M.Ëèêoâè÷

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

Заказ 5015/5 Тираж 956 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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