BR112020000131A2 - membro de ligação para conexão de um conjunto de preensão a um braço de guindaste hidráulico com conjunto de pesagem dinâmica integrado - Google Patents

Abstract

Trata-se de um membro de ligação de um conjunto de preensão, que é adequado para pesagem de cada carga durante a recarga, em que a invenção pode, opcionalmente também se referir a um conjunto de preensão giratório ou aparelho similar montado no braço de um guindaste hidráulico, que é adequado para montagem sobre um veículo a e, então para manipular com cada carga, cujo peso pode ser medido durante a dita manipulação. O propósito da invenção é modificar um membro de ligação conhecido, que é geralmente usado para fixação de cada conjunto de preensão, opcionalmente em conjunto com um rotador (3), a cada braço de guindaste, de modo que além da dita fixação do dito conjunto de preensão, o dito membro de ligação também possa permitir a pesagem de cada carga durante cada manipulação com a mesma por meio do dito guindaste e cada um pertencendo ao conjunto de preensão, em que a dita determinação de cada peso da carga poderia ser realizada de maneira precisa e exata apesar do movimento e da rotação da carga em todas as direções possíveis durante a manipulação com a mesma.

Description

“MEMBRO DE LIGAÇÃO PARA CONEXÃO DE UM CONJUNTO DE PREENSÃO A UM BRAÇO DE GUINDASTE HIDRÁULICO COM CONJUNTO DE PESAGEM DINÂMICA INTEGRADO”

[001] A presente invenção se refere a um membro de ligação de um conjunto de preensão, que é adequado para pesagem de cada carga durante a recarga, em que a invenção pode, opcionalmente também se referir a um conjunto de preensão giratório ou aparelho similar montado no braço de um guindaste hidráulico, que é adequado para montagem sobre um veículo a e, então para manipular com cada carga, cujo peso pode ser medido durante a dita manipulação. Tais invenções, de acordo com a Classificação de Patente Internacional se referem a operações de transporte e trabalho, isto é, a guindastes, em particular a aparelhos de pesagem integrados em guindastes e, portanto à classe B 66 C 13/16.

[002] O propósito da invenção é modificar um membro de ligação conhecido, que é geralmente usado para fixação de cada conjunto de preensão, opcionalmente em conjunto com um rotador, a cada braço de guindaste, de modo que além da dita fixação do dito conjunto de preensão, o dito membro de ligação também possa permitir a pesagem de cada carga durante cada manipulação com a mesma por meio do dito guindaste e cada um pertencendo ao conjunto de preensão, em que a dita determinação de cada peso da carga poderia ser realizada de maneira precisa e exata apesar do movimento e da rotação da carga em todas as direções possíveis durante a manipulação com a mesma.

[003] Um braço de guindaste com um membro de ligação para fixação de cada conjunto de operação é revelado no documento nº EP 1 889 808, em que um conjunto de operação rotacional, em particular, um conjunto de preensão para preensão de toras ou similares, cargas pelo menos aproximadamente cilíndricas e manipulação com as mesmas, é fixado ao dito braço de guindaste através do dito membro de ligação.

[004] Um membro de ligação como tal é revelado no documento nº EP 2 931 646 B1. Tal membro de ligação no braço de tal guindaste hidráulico compreende duas juntas de pivô, que estão na direção do eixo geométrico vertical separadas entre si, isto é, uma junta de pivô superior, que é disposta no lado de um braço de guindaste, e uma junta de pivô inferior, que é disposta no lado de um rotador ou um conjunto de preensão para manuseio de cada carga. As ditas juntas de pivô são substancialmente concebidas como uma junta Cardan, e o eixo geométrico rotacional da mesma, ao redor do qual o dito membro de ligação pode ser pivotado em relação ao braço de guindaste e/ou em relação ao dito rotador, se estendem paralelos entre si. A dita junta de pivô inferior do membro de ligação é ajustada para conectar de modo pivotante o dito membro de ligação ao dito rotador e é concebida como um olhal e dotada de uma passagem atravessante, que se estende ao longo do dito eixo geométrico rotacional da junta de pivô inferior e é ajustada para receber uma cavilha para estabelecer uma conexão pivotante com o dito rotador, enquanto a dita junta de pivô superior do membro de ligação é ajustada para conectar de modo pivotante o dito membro de ligação ao dito braço de guindaste e é bifurcada e compreende dois braços, que são cada um, por si só, dotados de uma passagem atravessante, que se estende ao longo do dito eixo geométrico rotacional da junta de pivô superior e é ajustada para receber uma cavilha para estabelecer uma conexão pivotante com o dito braço de guindaste. Condutos hidráulicos são dispostos entre o braço de guindaste e conexões hidráulicas no rotador, se estendem entre os ditos braços na junta de pivô superior do membro de ligação.

[005] Além disso, um aparelho de pesagem para guindastes é revelado no documento CN 10 4016 232 A, que consiste em um olhal de apoio e um gancho, que são verticalmente separados entre si. O dito olhal de apoio é fixado a uma placa de apoio superior, e o dito gancho é fixado a uma placa de apoio inferior, e todos esses componentes são protegidos por uma cobertura. As ditas placas de apoio são interconectadas através de um sensor, que é adequado para detectar cada extensão, que ocorre devido a estresses de tensão resultantes do peso de cada carga. Uma carga comparativa com um sensor adequado para medição de acelerações está suspensa abaixo da dita placa de apoio superior, sobre a qual o peso de cada carga durante a manipulação com a mesma pode ser determinado por meio de um método comparativo. Considera-se que tal aparelho de pesagem fornece resultados de medição precisos, porém, na verdade, cada resultado é falso devido a deformações não lineares e histerese por atrito.

[006] A presente invenção se refere a um membro de ligação para conexão de um conjunto de preensão a um braço de guindaste hidráulico, que é adequado para pesagem dinâmica de cargas. Além disso, a invenção também inclui guindastes, incluindo guindastes móveis e guindastes móveis hidráulicos, que são dotados de tal membro de ligação.

[007] Tal membro de ligação no braço de tal guindaste hidráulico compreende duas juntas de pivô, que estão na direção do eixo geométrico vertical separadas entre si, isto é, uma junta de pivô superior, que é disposta no lado de um braço de guindaste, e uma junta de pivô inferior, que é disposta no lado de um rotador ou um conjunto de preensão para manuseio de cada carga. As ditas juntas de pivô são substancialmente concebidas como uma junta Cardan, e o eixo geométrico rotacional da mesma, ao redor do qual o dito membro de ligação pode ser pivotado em relação ao braço de guindaste e/ou em relação ao dito rotador, se estendem paralelos entre si. A dita junta de pivô inferior do membro de ligação é ajustada para conectar de modo pivotante o dito membro de ligação ao dito rotador e é concebida como um olhal e dotada de uma passagem atravessante, que se estende ao longo do dito eixo geométrico rotacional da junta de pivô inferior e é ajustada para receber um parafuso para estabelecer uma conexão pivotante com o dito rotador, que então permite a pivotação ao redor do dito eixo geométrico, e em que a dita junta de pivô superior do membro de ligação é ajustada para conectar de modo pivotante o dito membro de ligação ao dito braço de guindaste e é concebida como um olhal e dotada de uma passagem atravessante, que se estende ao longo do dito eixo geométrico rotacional da junta de pivô superior e é ajustada para receber uma cavilha para estabelecer uma conexão pivotante com o dito braço de guindaste que então permite a pivotação ao redor do dito eixo geométrico.

De acordo com a invenção, o membro de ligação inferior é dotado de uma uma peça prismática de um corte transversal quadrado, que se estende coaxialmente com o dito eixo geométrico central em direção à junta de pivô superior e se situa em sua porção de extremidade terminal dotada de uma cavilha rosqueada, que é dotada de um furo cego centralmente disposto, no qual um parafuso é aparafusado, que se situa em sua primeira porção de extremidade dotada de uma rosca orientada à esquerda e em sua porção de extremidade oposta à rosca orientada à direita.

Um conjunto de compensação é inserido entre a dita junta de pivô superior e a dita junta de pivô inferior do membro de ligação, cujo conjunto de compensação é formado por dois grupos de placas, que são separadas entre si por meio de espaçadores, em que cada grupo consiste em várias placas, que são dispostas em uma sequência, cada uma acima de outra e cada uma das mesmas dotada de uma passagem em formato quadrado substancialmente disposta de modo central, que é ajustada ao formato e dimensões da dita peça prismática na junta de pivô inferior do membro de ligação.

Cada uma das ditas placas é dotada de uma sequência de furos atravessantes, que são dispostos ao longo de sua circunferência e são espaçados da borda externa e equidistantemente separados entre si, assim como com duas reentrâncias longitudinais, que são separadas entre si.

As ditas placas em cada grupo são alternadamente dispostas, de modo as ditas reentrâncias de cada placa particular sejam dispostas perpendicularmente em relação às reentrâncias de cada placa situada abaixo ou acima das mesmas, ou vice-versa.

As ditas placas e os ditos espaçadores são conectados entre si por meio de parafusos, que se estendem através dos ditos furos dentro das placas.

Uma placa de cobertura está prevista acima do dito conjunto de compensação, e é por meio de uma porca e uma arruela, que são dispostas na dita cavilha rosqueada na peça prismática na junta de pivô inferior, fixada à dita junta de pivô inferior, em que o dito parafuso se projeta através da dita placa de cobertura em direção à junta de pivô superior.

Uma placa de suporte é disposta acima da dita placa de cobertura e é firmemente conectada à dita junta de pivô superior e dotada de dois membros de suporte, que são separados entre si e são dispostos no lado da dita junta de pivô superior simetricamente em relação ao dito eixo geométrico central do membro de ligação, e uma viga de flexão se situa nos ditos membros de suporte e é rosqueada na dita placa de suporte em dois locais simetricamente em relação ao dito eixo geométrico central, em que a dita viga de flexão é uniformemente concebida e compreende duas áreas de suporte, que são dispostas de modo correspondente aos ditos membros de suporte na dita placa de suporte e entre as quais duas pontes dispostas uma acima da outra estão disponíveis, a saber, uma ponte inferior mais espessa, que é dotada de um furo atravessante central, através do qual o dito parafuso se estende, ao qual a dita ponte é fixada por meio de uma porca, assim como uma ponte superior deformável mais fina e e de flexão, na superfície externa da qual, a saber, em sua superfície voltada em direção à junta de pivô superior, são fixados dois sensores, que são adequados para detectar cada extensão e dispostos simetricamente em relação ao eixo geométrico central.

Ao mesmo tempo, são previstos também dois sensores para detectar quaisquer movimentos, cada um deles inclui tanto um sensor para detecção de acelerações como um giroscópio, em que o primeiro sensor se situa na área do dito membro de ligação, a saber, na área entre o primeiro ponto no eixo geométrico, que se estende através da junta de pivô superior, e o segundo ponto, que se situa no outro eixo geométrico, que se estende através da junta de pivô inferior e abaixo do dito primeiro ponto, enquanto o segundo sensor se situa na área do dito rotador a uma distância suficiente do dito segundo ponto no eixo geométrico, que se estende através da junta de pivô inferior do membro de ligação.

[008] A invenção será descrita em mais detalhes com base em uma modalidade e em relação aos desenhos anexos, em que

[009] A Figura 1 é uma apresentação de explosão de um membro de ligação, de acordo com a invenção, em um estado desmontado;

[010] A Figura 2 é uma apresentação isométrica de uma parte inferior do membro de ligação, incluindo a junta de pivô inferior e o conjunto de compensação;

[011] A Figura 3 também é uma apresentação isométrica do membro de ligação, de acordo com Figura 1, em corte transversal longitudinal;

[012] A Figura 4 é uma apresentação isométrica de uma única placa do conjunto de compensação de acordo com as Figuras 1 a 3;

[013] A Figura 5 é uma apresentação isométrica de uma viga de flexão em conjunto com sensores, de acordo com as Figuras 1 a 3;

[014] A Figura 6 é um modelo matemático esquematicamente apresentado do membro de ligação, de acordo com a Figura 1 a 3, que é adequado para cálculo de forças com base em cada aceleração medida; e

[015] A Figura 7 é um conceito esquematicamente apresentado de interconexão de sensores usados para medição de extensões da viga de flexão, de acordo com a Figura 5.

[016] O membro de ligação compreende duas juntas de pivô 1, 2, que estão em uma direção do eixo geométrico vertical Z separadas entre si, a saber, uma junta de pivô superior 1, que é disposta no lado de um braço de guindaste, e uma junta de pivô inferior 2, que é disposta no lado de um rotador 3 ou um conjunto de preensão para manuseio de cada carga. Desse modo, as ditas juntas de pivô 1, 2 são substancialmente concebidas como uma junta Cardan, e o eixo geométrico rotacional X, Y da mesma, ao redor do qual o dito membro de ligação pode ser pivotado em relação ao braço de guindaste e/ou em relação ao rotador 3, se estendem paralelos entre si. A dita junta de pivô inferior 2 do membro de ligação é ajustada para conectar de modo pivotante o dito membro de ligação ao dito rotador 3 e é concebida como um olhal e dotada de uma passagem atravessante 20, que se estende ao longo do dito eixo geométrico rotacional Y da junta de pivô inferior 2 e é ajustada para receber uma cavilha para estabelecer uma conexão pivotante com o dito rotador 3, que então permite a pivotação ao redor do dito eixo geométrico Y, e em que a dita junta de pivô superior do membro de ligação é ajustada para conectar de modo pivotante o dito membro de ligação ao dito braço de guindaste e é concebida como um olhal e dotada de uma passagem atravessante 10, que se estende ao longo do dito eixo geométrico rotacional X da junta de pivô superior 1 e é ajustada para receber uma cavilha para estabelecer uma conexão pivotante com o dito braço de guindaste que então permite a pivotação ao redor do dito eixo geométrico X.

[017] O membro de ligação inferior 2 é dotado de uma uma peça prismática 21 de um corte transversal quadrado, que se estende coaxialmente com o dito eixo geométrico central Z em direção à junta de pivô superior 1 e se situa em sua porção de extremidade terminal dotada de uma cavilha rosqueada 22, que é dotada de um furo cego centralmente disposto, no qual um parafuso 23 é aparafusado, que se situa em sua primeira porção de extremidade dotada de uma rosca orientada à esquerda e em sua porção de extremidade oposta à rosca orientada à direita.

[018] Um conjunto de compensação 4 é inserido entre a dita junta de pivô superior 1 e a dita junta de pivô inferior 2 do membro de ligação e é formado por dois grupos de placas 40, e os ditos grupos são separados entre si por meio de espaçadores 40’. Uma das ditas placas 40 é separadamente mostrada na Figura 4.

[019] Cada grupo consiste em diversas placas 40, que são dispostas em uma sequência, cada uma acima da outra e cada uma delas é dotada de uma passagem em formato quadrado substancialmente disposta de modo central 41, que é ajustada ao formato e dimensões da dita peça prismática 21 na junta de pivô inferior 2 do membro de ligação. Cada uma das ditas placas 40 é dotada de uma sequência de furos atravessantes 42, que são dispostos ao longo de sua circunferência e são espaçados da borda externa e equidistantemente separados entre si, assim como com duas reentrâncias longitudinais 43’, 43’’, que são separadas entre si. As ditas placas 40 e os ditos espaçadores 40’ são conectados entre si por meio de parafusos 44, inseridos através dos ditos furos 42 nas ditas placas. As placas 40 são alternadamente dispostas em cada grupo, de modo que as ditas reentrâncias 43’, 43’’ de cada placa particular 40 sejam dispostas perpendicularmente em relação às reentrâncias 43’, 43’’ de cada placa 40 situadas abaixo ou acima da mesma, ou vice-versa, e os ditos grupos são separados entre si por meio de espaçadores 40’ inseridos entre os mesmos.

[020] Uma placa de cobertura 5 está prevista acima do dito conjunto de compensação 4, e é por meio de uma porca 51 e uma arruela 52, que são dispostas na dita cavilha rosqueada 22 na peça prismática 21 na junta de pivô inferior 2, fixado à dita junta de pivô inferior 2, em que o dito parafuso 23 se projeta através da dita placa de cobertura 5 em direção à junta de pivô superior 1.

[021] Uma placa de suporte 6 é disposta acima da dita placa de cobertura 5 e é firmemente conectada à dita junta de pivô superior 1 e dotada de dois membros de suporte 60’, 60’’, que são separados entre si e são dispostos no lado da dita junta de pivô superior 1 simetricamente em relação ao dito eixo geométrico central Z do membro de ligação.

[022] Uma viga de flexão 7 se situa nos ditos membros de suporte 60’, 60’’ e é separadamente mostrada na Figura 5. A dita viga 7 é rosqueada na dita placa de suporte 6 em dois locais simetricamente em relação ao dito eixo geométrico central Z, em que a dita viga de flexão 7 é uniformemente concebida e compreende duas áreas de suporte 70’, 70’’, que são dispostas de modo correspondente aos ditos membros de suporte 60’, 60’’ na dita placa de suporte 6 e entre as quais duas pontes dispostas uma acima da outra 71, 72 estão disponíveis, a saber, uma ponte inferior mais espessa 71, que é dotada de um furo atravessante central 710, através do qual o dito parafuso 23 se estende, à qual a dita ponte 71 é fixada por meio de uma porca 71’, assim como uma ponte superior deformável mais fina e de flexão 72. Sempre que a junta de pivô inferior 2 é carregada, a ponte inferior 72 é exposta a tensões de flexão. Devido à detecção de cada deformação da dita ponte inferior 72, dois sensores 91, 92 são fixados na superfície externa da mesma, a saber, em sua superfície voltada em direção à junta de pivô superior 1 e simetricamente em relação ao eixo geométrico central Z, e esses sensores 91, 92 são então, capazes de detectar cada extensão e são dispostos.

[023] Atrito e outros fenômenos, que podem ter um impacto essencial para determinação de cada força medida, que é transferida da junta de pivô inferior 2 em direção à dita viga de flexão 7 dotada dos ditos sensores 71, 72, e deve atuar exatamente ao longo do dito eixo geométrico central X, são eliminados graças à presença do dito conjunto de compensação 4 com placas 40, em que as forças transversais são eliminadas.

[024] Cada deformação da dita viga de flexão 7 resulta de forças dinâmicas que atuam em várias direções possíveis, de modo que, determinando-se cada peso factual da carga, cada possível força de inércia resultante de acelerações em várias direções precise ser completamente eliminada. Com esse objetivo, dois sensores 93, 94 para detectar quaisquer movimentos são previstos, cada um deles inclui tanto um sensor para detecção de acelerações como um giroscópio, em que o primeiro sensor 93 se situa na área do dito membro de ligação, a saber, na área entre o primeiro ponto A no eixo geométrico X, que se estende através da junta de pivô superior 1, e o segundo ponto B, que se situa no outro eixo geométrico Y, que se estende através da junta de pivô inferior 2 e abaixo do dito primeiro ponto A, enquanto o segundo sensor 94 se situa na área do dito rotador 3 a uma distância suficiente do dito segundo ponto

B no eixo geométrico, Y que se estende através da junta de pivô inferior 2 do membro de ligação.

[025] Com base nos valores de acelerações conforme medidos por meio do primeiro sensor 93, assim como de valores de acelerações conforme medidos por meio do segundo sensor 94, então é possível eliminar matematicamente todas essas forças, que estão em determinado momento e em determinada posição, incluindo o dito rotador 3 e o conjunto de preensão na junta de pivô inferior 2, devido a cada carga suspensa que atua na dita viga de flexão 7, porém, na verdade não representam nem um componente nem uma porção da força de peso.

[026] A viga de flexão 7 é sustentada na área de dois suportes de repouso 70', 70'' (Figura 5) e é, portanto carregada em dois pontos e além disso, por meio do parafuso 23 conectado ao ponto ativo A. Graças a tal conceito, apenas um pequeno deslocamento do dito ponto A na dita viga de flexão 7 é, então transformado em deformações específicas muito grandes, o que permite a sensibilidade adequada na transformação de valores mecânicos em valores elétricos.

[027] Considerando-se todas as cargas, às quais o dito membro de ligação é exposto, tal conceito com um grupo de placas 40 dispostas uma acima da outra permite a formação de um instrumento de pesagem adequadamente sensível. A dita montagem alternada de placas 40 permite que as porções deformáveis das placas 40 não fiquem em contato umas com as outras, por meio da qual uma histerese por atrito é essencialmente reduzida.

[028] O dito membro de ligação precisa, portanto, permitir a realização de cada função necessária de tal membro de ligação, a saber, suportar qualquer tensão, estresse de flexão e torção, assim como manter a distância entre o braço de guindaste e o rotador, e além disso, também pesar cada carga.

[029] Cada carregamento é transferido a partir do rotador 3 ou um conjunto de preensão em direção à dita viga de flexão 7 com sensores secundários de uma maneira, que é apresentada na Figura 3. Forças e torques Fv, FHx, FHy, Mt, Mx são transferidos a partir do rotador 3 para a dita peça prismática 23 através da junta de pivô inferior 2. Forças verticais Fv são transferidas através da dita peça 23 graças à dita porca 51 e arruela 52 em direção à dita cavilha rosqueada 22, de modo que a força axial F3 seja transferida para placas resilientes 40 do primeiro e do segundo grupos. Devido à dita força, as placas 40 se tornam defletidas, e a peça 23 é deslocada para baixo ao longo do eixo geométrico central Z. Devido ao deslocamento do ponto ativo A, o parafuso 22 também é deslocado, o que leva à flexão da viga 7 e à ativação dos sensores 91, 92 fixados na mesma. De tal modo que uma força vertical completa seja medida sem qualquer influência de quaisquer outros carregamentos. Os outros carregamentos FHx, FHy, Mx de acordo com a Figura 3 são tomados pelas ditas placas 40 como um par de forças horizontais F1 e F2 ou uma carga de torção Mt que atua em placas 40 no primeiro e segundo grupos, de modo que esses carregamentos mencionados por último realmente não tenham influência na flexão da viga 7 e, portanto, sejam eliminados da dita medição.

[030] Consequentemente, a dita função de pesagem dinâmica é, portanto, realizada por meio de um dinamômetro, que é capaz de determinar a força axial e também para extrair a mesma de outros carregamentos por meio de sensores e componentes eletrônicos adicionais, o que é adequado para determinar aquela porção de cada força medida, que realmente representa o peso, assim como para determinar aquelas porções ou componentes de forças, que resultam de acelerações que ocorrem durante o içamento e manipulação de cada carga.

[031] O membro de ligação é concebido de tal modo que seja possível fixar o mesmo a cada guindaste e rotador 2 ou conjunto de preensão da mesma maneira que qualquer outro membro de ligação do estado da técnica, em que o mesmo é capaz de suportar cada carregamento externo possível e extrair a força axial, que é então transferida para deslocamento do dito ponto ativo A na área dos ditos sensores 91, 92 dentro do membro de ligação. Com isso, a dita viga de flexão 7 com ditos sensores 91, 92, a saber, medidores de esforço, transforma o dito deslocamento do ponto A em deformação da viga 7 e posteriormente no sinal elétrico adequado.

[032] Um único sensor, carregado com força de peso, é suficiente para determinar uma massa em um estado estático ou pelo movimento uniforme da mesma, uma vez que a aceleração da gravitação é constante e conhecida. Entretanto, movendo-se a massa uniformemente, também vários componentes da aceleração, que são correlacionados com tal força, no centro de massa da massa medida precisam ser medidos direta ou indiretamente.

[033] Em geral, um dinamômetro e um medidor de aceleração são suficientes para realizar tal medição. Através da elevação e abaixamento da carga, o dito medidor de aceleração pode se situar remotamente a partir do objeto medido, embora ao girar tal sensor possa ter que ser posicionado dentro do centro de massa do objeto medido. Uma vez que esse último não é praticamente viável, os componentes de aceleração devido à rotação são medidos indiretamente a partir de certa distância separados do centro de massa, a saber por meio da medição de cada velocidade rotacional, assim como da distância entre o sensor (giroscópio) e o dito centro.

[034] Através da elevação de cada carga por meio de um guindaste e vários conjuntos de preensão, acelerações na direção do eixo geométrico de cada carga suspensa e em ambas as direções girando-se a carga ao redor de cada eixo geométrico em ambas as juntas de pivô no membro de ligação são medidas além de cada força de tensão no mesmo. Um modelo de tal sistema com uma carga suspensa com posições marcadas de centro de massa da carga, eixo geométrico de juntas de pivô 1, 2 e posições de sensores 91, 92, 93, 94 é mostrado na Figura 6. Todos esses pontos são marcados em um sistema de coordenadas de um peso móvel, e um centro do sistema de coordenadas local corresponde a um centro de massa M. O peso pode ser elevado ou abaixado ao longo do eixo geométrico de coordenadas 1z e girada ao redor do eixo geométrico de coordenadas 1x e 1y.

[035] O peso é medido por meio de um sensor para detectar tensões mecânicas, que é incorporado no membro de ligação. Cada sensor de resistência 91, 92 para detectar extensões mecânicas está disponível como uma ponte total para quatro membros de resistência, isto é como um medidor de esforço de ponte total.

[036] O dito medidor de aceleração e giroscópio são integrados no mesmo circuito eletrônico integrado e, portanto, formam um sensor de movimento combinado, isto é, unidade de medição de inércia (IMU). Dois sensores IMU 93, 94 são necessários para o propósito de medição indireta de todos os componentes de aceleração. A maior parte da aceleração é detectada pelo primeiro sensor 93, que é colocado na área do membro de ligação. O outro sensor se situa na área do rotador 3 ou um conjunto de preensão.

[037] A posição do primeiro sensor de movimento IMU 93 é mostrada na Figura 6 e se situa entre os pontos A e B. Nessa posição, o dito sensor 93 é capaz de detectar a aceleração ao longo do eixo geométrico 1z, assim como a rotação ao redor do eixo geométrico superior 1x no membro de ligação, porém é incapaz de detectar qualquer pivotação ao redor do eixo geométrico 1y. Para o propósito de medição extremamente precisa de acelerações, o giroscópio precisa ser capaz de detectar a pivotação ao redor de ambos os eixos geométrico X, Y do membro de ligação 1. O segundo sensor IMU 94, portanto, se situa abaixo do eixo geométrico inferior Y do membro de ligação e é capaz de detectar a aceleração em uma direção 1z assim como qualquer rotação ao redor do eixo geométrico 1x e 1y em ambas as juntas de pivô 1, 2 no membro de ligação. A posição desse segundo sensor de movimento IMU 94 é mostrada na Figura 6 entre os pontos B e M.

[038] O dito sistema de medição se destina a aplicação externa móvel. O sistema permite operação autônoma, e mediante o estabelecimento de conexão adequada com a Internet, o mesmo pode ser globalmente conectado a um aplicativo em nuvem.

[039] Os módulos de medição de tal sensor de movimento e sensor IMU 93, 94 são através de saídas digitais por meio de fios diretamente conectados a uma unidade de processamento digital, na qual todos os dados recebidos a partir dos sensores são, então coletados e processados.

[040] Os princípios elétricos de tal módulo de medição são apresentados na Figura 7. O sensor com quatro resistores integrados em uma interconexão em ponte é fornecido por uma fonte de tensão de referência. O sinal de saída elétrico do sensor é amplificado por meio de amplificador instrumental e transformado na forma digital, que é fluente com cada frequência de amostra desejada encaminhada para uma unidade de processamento. Cada sensor de movimento IMU particular inclui um acelerômetro e giroscópio em miniatura, que estão no mesmo circuito integrado produzido por meio de tecnologia MEMS (Sistema Microeletromecânico). Com isso, apenas sensores de movimento IMU comumente disponíveis e de baixo custo podem ser usados, que são, então através da porta I2C padronizada diretamente conectável à unidade de processamento.

[041] O programa de computador na unidade de processamento é capaz de executar os algoritmos, que são adequados para filtragem de sinais de sensor, assim como um algoritmo, que permite o cálculo de massa de um objeto móvel com base nos dados medidos obtidos a partir de sensores para medir tensões mecânicas, medidores de aceleração e giroscópios. A detecção de todos os componentes de aceleração, que pode atuar na área de cada carga móvel, através da medição simultânea de uma força de tensão no membro de ligação por meio dos ditos sensores 91, 92, permite calcular muito precisamente a massa da carga. Cada dado que se refere à dita massa da carga é calculado periodicamente com uma frequência predefinida e é armazenado em uma unidade de memória local.

[042] Cada resultado de medição é exibido em uma unidade de exibição local,

que além disso, também serve para controlar a operação de tal sistema de medição.

Cada dado relevante selecionado é através de uma unidade de comunicação encaminhada para um aplicativo em nuvem e é, então armazenado em uma nuvem, que permite análise, supervisão e controle remotos de todo o sistema.

Claims (4)

REIVINDICAÇÕES

1. Membro de ligação para conexão de um conjunto de preensão a um braço de guindaste hidráulico com conjunto de pesagem dinâmica integrado, em que tal membro de ligação é dotado de duas juntas de pivô (1, 2), que estão na direção do eixo geométrico vertical (Z) separadas entre si, isto é uma junta de pivô superior (1), que é disposta no lado de um braço de guindaste, e uma junta de pivô inferior (2), que é disposta no lado de um rotador (3) ou um conjunto de preensão para manuseio de cada carga, em que as ditas juntas de pivô (1, 2) são substancialmente concebidas como uma junta Cardan, e o eixo geométrico rotacional (X, Y) da mesma, ao redor do qual o dito membro de ligação pode ser pivotado em relação ao braço de guindaste e/ou em relação ao dito rotador (3), se estendem paralelos entre si, e em que a dita junta de pivô inferior (2) do membro de ligação é ajustada para conectar de modo pivotante o dito membro de ligação ao dito rotador (3) e é concebida como um olhal e dotada de uma passagem atravessante (20), que se estende ao longo do dito eixo geométrico rotacional (Y) da junta de pivô inferior (2) e é ajustada para receber um parafuso para estabelecer uma conexão pivotante com o dito rotador (3), que, então permite a pivotação ao redor do dito eixo geométrico (Y), e em que a dita junta de pivô superior (1) do membro de ligação é ajustada para conectar de modo pivotante o dito membro de ligação ao dito braço de guindaste e é concebida como um olhal e dotada de uma passagem atravessante (10), que se estende ao longo do dito eixo geométrico rotacional (X) da junta de pivô superior (1) e é ajustada para receber um parafuso para estabelecer uma conexão pivotante com o dito braço de guindaste, que, então permite a pivotação ao redor do dito eixo geométrico (X), CARACTERIZADO pelo fato de que o membro de ligação inferior (2) é dotado de uma peça prismática (21) de um corte transversal quadrado, que se estende coaxialmente com o dito eixo geométrico central (Z) em direção à junta de pivô superior (1) e se situa em sua porção de extremidade terminal dotada de um cavilha rosqueada (22), que é dotada de um furo cego centralmente disposto, no qual um parafuso (23) é aparafusado, que se situa em sua primeira porção de extremidade dotada de uma rosca orientada à esquerda e em sua porção de extremidade oposta com uma rosca orientada à direita, em que um conjunto de compensação (4) é inserido entre a dita junta de pivô superior (1) e a dita junta de pivô inferior (2) do membro de ligação, e é formado por dois grupos de placas (40), que são separados entre si por meio de espaçadores (40’), em que cada grupo consiste em diversas placas (40), que são dispostas em uma sequência uma acima da outra e cada uma delas é dotada de uma passagem em formato quadrado substancialmente disposta de modo central (41), que é ajustada ao formato e dimensões da dita peça prismática (21) na junta de pivô inferior (2) do membro de ligação, e em que cada uma das ditas placas (40) é dotada de uma sequência de furos atravessantes (42), que são dispostos ao longo de sua circunferência e são espaçados da borda externa e equidistantemente separados entre si, assim como com duas reentrâncias longitudinais (43’, 43’’), que são separadas entre si, e em que as ditas placas (40) em cada grupo são alternadamente dispostas, de modo que as ditas reentrâncias (43’, 43’’) de cada placa particular (40) sejam dispostas perpendicularmente em relação às reentrâncias (43’, 43’’) de cada placa (40) situada abaixo ou acima das mesmas, ou vice-versa, enquanto as ditas placas (40) e os ditos espaçadores (40’) são conectados entre si por meio de parafusos (44), que se estendem através dos ditos furos (42) dentro das placas (40), e em que uma placa de cobertura (5) está prevista acima dos dito conjunto de compensação (4), e é por meio de uma porca (51) e uma arruela (52), que são dispostos na dita cavilha rosqueada (22) na peça prismática (21) na junta de pivô inferior (2), fixada à dita junta de pivô inferior (2), em que o dito parafuso (23) se projeta através da dita placa de cobertura (5) em direção à junta de pivô superior (1), e em que uma placa de suporte (6) é disposta acima da dita placa de cobertura (5) e é firmemente conectada à dita junta de pivô superior (1) e dotada de dois membros de suporte (60’, 60’’), que são separados entre si e são dispostos no lado da dita junta de pivô superior (1) simetricamente em relação ao dito eixo geométrico central (Z) do membro de ligação, e uma viga de flexão (7) se situa nos ditos membros de suporte (60’, 60’’) e é aparafusada à dita placa de suporte (6) em dois locais simetricamente em relação ao dito eixo geométrico central (Z), em que a dita viga de flexão (7) é uniformemente concebida e compreende duas áreas de suporte (70’, 70’’), que são dispostas de modo correspondente aos ditos membros de suporte (60’, 60’’) na dita placa de suporte (6) e entre as quais duas pontes dispostas uma acima da outra (71, 72) estão disponíveis, a saber a ponte inferior mais espessa (71), que é dotada de um furo atravessante central (710), através do qual o dito parafuso (23) se estende, ao qual a dita ponte é fixada por meio de uma porca (71’), assim como uma ponte superior deformável mais fina e de flexão (72), na superfície externa da qual, a saber, em sua superfície voltada em direção à junta de pivô superior (1), são fixados dois sensores (91, 92), que são adequados para detectar cada extensão e são dispostos simetricamente em relação ao eixo geométrico central (Z), enquanto, ao mesmo tempo, são previstos também dois sensores (93, 94) para detectar quaisquer movimentos, cada um deles inclui tanto um sensor para detecção de acelerações como um giroscópio, em que o primeiro sensor (93) se situa na área do dito membro de ligação, a saber, na área entre o primeiro ponto (A) no dito eixo geométrico (X) que se estende através da junta de pivô superior (1) e o segundo ponto (B), que se situa no dito eixo geométrico (Y) que se estende através da junta de pivô inferior (2) e abaixo do dito primeiro ponto (A), enquanto o segundo sensor (94) se situa na área do dito rotador (3) a uma distância suficiente do dito segundo ponto (B) no eixo geométrico (Y) que se estende através da junta de pivô inferior (2) do membro de ligação.

2. Guindaste que compreende pelo menos um braço móvel e um conjunto de preensão para manuseio de uma carga, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito conjunto de preensão é através do membro de ligação, de acordo com a reivindicação 1, conectado ao dito braço móvel.

3. Guindaste móvel que compreende pelo menos um braço móvel e um conjunto de preensão para manuseio de uma carga, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito conjunto de preensão é através do membro de ligação, de acordo com a reivindicação 1, conectado ao dito braço móvel.

4. Guindaste móvel hidráulico que compreende pelo menos um braço móvel e um conjunto de preensão para manuseio de uma carga, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito conjunto de preensão é através do membro de ligação, de acordo com a reivindicação 1, conectado ao dito braço móvel.