B66C13 / 18 - системи управління або контрольні пристрої (для канатних, тросових або ланцюгових лебедочного механізмів B66D 1/40)
Власники патенту RU 2457170:
Державна освітня установа вищої професійної освіти "Сибірська державна автомобільно-дорожня академія (СибАДИ)" (RU)
Винахід відноситься до вантажопідйомних механізмів і призначене для вантажопідіймальних кранів з телескопічною стрілою. Система управління містить прилад безпеки, апарати управління, безконтактний Двохкоординатний датчик положення рукоятки, датчики навантаження, кута нахилу стріли, довжини стріли, азимута, довжини вантажного каната, електрокеровані пропорційні гидрораспределители. В процесі роботи вантажного крана переміщення гака в вертикальній площині задають сигналами, пропорційними швидкостям зміни вильоту і висоти підвісу гака. Управління Гідророзподільники відбувається в залежності від результату порівняння заданих і фактичних швидкостей зміни вильоту і висоти підвісу гака, від параметрів обмеження кранових операцій, можливості їх поєднання з умови забезпечення безпечної роботи крана. Досягається скорочення числа керуючих впливів, підвищення точності переміщення гака, поліпшення умов праці кранівника. 2 н.п. ф-ли, 3 мул.
Винахід відноситься до підйомно-транспортного машинобудування і призначений для використання в системах управління вантажопідіймальних кранів з телескопічною стрілою.
Відома система управління крановими операціями за допомогою двох рукояток типу «джойстик» [Кран стріловий КС-54711Б на спеціальному шасі. Інструкція з експлуатації. КС-54711Б.00.000 РЕ]. Кожна рукоятка забезпечує управління двома операціями з можливістю їх поєднання, що дозволяє постійно тримати руки на рукоятках, управляючи всіма чотирма крановими операціями.
У відомих системі, способі регулювання і пристрої для його реалізації регулювання швидкості окремої операції здійснюється східчасто, що знижує точність переміщення гака, ефективність гасіння коливань вантажу, ускладнює дії кранівника при суміщенні кранових операцій.
Однак вищевказані системи для переміщення гака у вертикальній площині в заданому напрямку вимагають, як правило, поєднання окремих операцій з урахуванням швидкості їх виконання, що ускладнює дії кранівника, знижує продуктивність праці.
Завданням винаходу є скорочення числа керуючих впливів, за рахунок чого підвищується точність переміщення гака і поліпшуються умови праці кранівника.
Поставлена задача в частині виконання способу управління вантажопідйомним краном, що включає попереднє визначення допустимих значень параметрів, що характеризують навантаження, просторове положення стріли, гака, їх запам'ятовування, вимір в процесі роботи вантажопідіймального крана фактичних параметрів, порівняння їх з допустимими значеннями і подальше формування сигналів управління електрокерованими пропорційними Гідророзподільники залежно від результату цього порівняння, від величини і напрямки пере ня рукоятки апарату управління, від виконуваної кранової операції, в якому відповідно до винаходу переміщення гака задають сигналами, пропорційними швидкостям зміни вильоту і висоти підвісу гака, а формування сигналів управління гідророзподільника відбувається в залежності від результату порівняння заданих і фактичних швидкостей зміни вильоту і висоти підвісу гака, від параметрів обмеження кранових операцій, можливості їх поєднання.
Поставлена задача в частині виконання системи управління вантажопідйомним краном вирішена за рахунок того, що у відомій системі управління, що включає мікропроцесорний прилад безпеки, підключені до нього апарати управління, що містять безконтактний Двохкоординатний датчик положення рукоятки, мікроконтролер, пристрій введення-виведення інформації, силові захищені ключі- регулятори струму, датчики навантаження, кута нахилу стріли, довжини стріли, азимута, довжини вантажного каната, електрокеровані пропорційні гидрораспределители, огласно винаходу апарат управління виконаний з можливістю завдання швидкості переміщення гака в вертикальній площині сигналами, пропорційними швидкостям зміни вильоту і висоти підвісу гака, а мікроконтролер виконаний у вигляді системи автоматичного регулювання вильоту і висоти підвісу гака.
Винахід пояснюється доданими кресленнями, де на фіг.1 наведена схема, яка пояснює спосіб управління вантажопідйомним краном, встановленим на опори, на фіг.2 - блок-схема системи управління переміщенням гака у вертикальній площині, на Фіг.3 - алгоритм функціонування формувача сигналів управління.
Положення гака вантажопідіймального крана зручно визначати в циліндричній системі координат трьома параметрами: вильотом R, кутом повороту платформи φ і висотою підвісу гака Н. В вертикальній площині положення гака визначиться двома параметрами R і Н (фіг.1), отже, для переміщення гака в вертикальної площині досить управляти швидкістю зміни вильоту VR і швидкістю зміни висоти підвісу гака VH.
До складу системи управління входять прилад безпеки (1), датчики навантаження (2), кута нахилу стріли α (3), довжини стріли (4), довжини вантажного каната (5), електрокеровані пропорційні гидрораспределители підйому стріли (6), підйому гака ( 7), висування телескопа (8), апарат управління, що складається з рукоятки (9), датчика положення рукоятки (10), мікроконтролера (11), пристрої введення-виведення інформації (12). Мікроконтролер (11), що виконує функції системи регулювання вильоту і висоти підвісу гака, містить в своєму складі схему корекції (13), схеми порівняння (14) і (15), обчислювач (16), формувач сигналів управління (17), силові ключі- регулятори струму (18).
Сигнали VR і VH управління швидкостями зміни вильоту і висоти підвісу гака задаються величиною і напрямком переміщення рукоятки апарату управління (9) (фіг.2) і через датчик положення рукоятки (10) надходять в мікроконтролер (11). Одночасно в мікроконтролер (11) через пристрій введення-виведення інформації (12) надходить інформація від мікропроцесорного приладу безпеки (1) про параметри обмеження кранових операцій, можливості їх поєднання, кратності вантажного поліспаста і від датчиків навантаження (2), кута нахилу стріли (3 ), довжини стріли (4), довжини вантажного каната (5). Вихідні сигнали управління стрілою UC. крюком UK. телескопом UT мікроконтролера (11) надходять на силові ключі-регулятори струму (18), які видають відповідні пропорційні струмові сигнали IC. IK. IT. керуючі Гідророзподільники підйому стріли (6), підйому гака (7), висування телескопа (8) відповідно. У мікроконтролері (11) схемою корекції (13) коригуються значення сигналів VR і VH з урахуванням інформації від приладу безпеки. Скориговані сигнали VR3 і VH3 надходять на прямі входи схем порівняння (14) і (15) відповідно. Обчислювач (16) за інформацією датчиків (3), (4), (5) з урахуванням інформації про кратності запасування вантажного поліспаста від приладу безпеки (1) обчислює значення сигналів, що відповідають фактичним швидкостям зміни вильоту VRФ і висоти підвісу гака VHФ. які надходять на інверсні входи схем порівняння (14) і (15).
На входи формувача сигналів управління (17), алгоритм функціонування якого наведено на Фіг.3, надходить інформація від схеми корекції (13) VR3 і VH3, схем порівняння (14) і (15) ΔVR і ΔVH і від приладу безпеки (1) про параметрах обмеження кранових операцій: підйому гака ПК, опускання гака ОК, підйому стріли ПС, опускання стріли ОС, висування телескопа В∂Т, втягування телескопа ВmТ. Операція дозволена, якщо відповідний параметр дорівнює 1, нульове значення параметра забороняє виконання операції. Знак «*» позначає будь-який з можливих значень параметра. При поєднаннях параметрів ΔVR. ΔVн. ПК, ОК, ПС, ОС, В∂Т, ВmТ, відсутніх в алгоритмі управління, сигнали управління гідророзподільника не видаються. Пристрій для формування (17) видає на виходи UC. UK. UT сигнали управління UR і UH. пропорційні неузгодженості ΔVR і ΔVH відповідно. Позитивні сигнали UR і UH на виходах UC. UK. UT включають підйом стріли, підйом гака і висунення телескопа відповідно, негативні сигнали -UR і -UH на тих виходах включають опускання стріли, опускання гака і втягування телескопа.
Застосування для переміщення гака в вертикальній площині замість трьох керуючих впливів (підйом-опускання стріли, підйом-опускання гака, висування-втягування телескопа) двома ручками двох керуючих впливів (зміна вильоту і висоти підвісу гака) однієї рукояткою дозволяє підвищити точність переміщення гака, поліпшити умови праці кранівника.
Пропонована система управління може бути застосована і на кранах з гратчастої стрілою. При цьому алгоритм функціонування формувача сигналів управління спрощується, але число керуючих впливів не скорочується.
1. Спосіб управління вантажопідйомним краном шляхом попереднього визначення допустимих значень параметрів, що характеризують навантаження, просторове положення стріли, гака, їх запам'ятовування, вимірювання в процесі роботи вантажопідіймального крана фактичних параметрів, порівняння їх з допустимими значеннями і подальшого формування сигналів управління електрокерованими пропорційними ГИДРОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ в залежності від результату цього порівняння, від величини і напрямки переміщення рукоятки апарату управління, від ви олняемой кранової операції, причому цю залежність попередньо визначають з умови забезпечення безпечної роботи вантажопідіймального крана і поліпшення умов праці кранівника і реалізують в конструкції або в програмі роботи мікропроцесорної системи управління, що відрізняється тим, що переміщення гака в вертикальній площині задають сигналами, пропорційними швидкостям зміни вильоту і висоти підвісу гака, а формування сигналів управління гідророзподільника відбувається в залежності від результату порівняння заданих і фактичних швидкостей зміни вильоту і висоти підвісу гака, від параметрів обмеження кранових операцій, можливості їх поєднання з умови забезпечення безпечної роботи крана.
2. Система управління вантажопідйомним краном, що включає мікропроцесорний прилад безпеки, підключені до нього апарати управління, що містять безконтактний Двохкоординатний датчик положення рукоятки, мікроконтролер, пристрій введення-виведення інформації, силові захищені ключі-регулятори струму, датчики навантаження, кута нахилу стріли, довжини стріли, азимута, довжини вантажного каната, електрокеровані пропорційні гидрораспределители, що відрізняється тим, що апарат управління виконаний з можливістю завдання швидкості переміщення я гака в вертикальній площині сигналами, пропорційними швидкостям зміни вильоту і висоти підвісу гака, а мікроконтролер виконаний у вигляді системи автоматичного регулювання вильоту і висоти підвісу гака.