CS238060B1 - Způsob vážení břemene zvedaného zdvihadlem a zařízení k provádění způsobu - Google Patents

Abstract

Způsob a zařízení pro vážení břemene zvedaného zdvihadlem, které je poháněno stejnosměrným elektromotorem s konstantním buzením statoru a kotvovým napájením, jehož hřídel je mechanicky spojen s hřídelem navíjecího bubnu a s hřídelem tachogenerátoru, napojeného na zpětnovazební vstup řídicího obvodu* jehož výstup je napojěn na zdroj kotvového proudu. Zařízení řeší problém vážení břemene v celém rozsahu povoleného zatížení zdvihadla tak, že se porovnává hodnota elektrického napětí, úměrná hodnotě kotvového proudu elektromotoru při definované rychlosti zdvihu a vynásobená empiricky zjištěnou konstantou, s předem zjištěnou hodnotou elektrického napětí, úměrnou hodnotě kotvového proudu při téže rychlosti zdvihu a bez zatížení zdvihadla břemenem. Za tím účelem je zdroj kotvového proudu spojen s čidlem kotvového proudu, napojeným na převodník proud-napětí, jehož výstup je spojen s odečitačí· obvodem, napojeným na ukazatel hmotnosti břemene, fiesení je využitelné u jeřábů i u zdvihadel jiného druhu.

Description

a zařízeni pro i

Vynález se týké způsobuwážení břemene, zvedaného zdvihladlem, jehož zdvihový motor je vytvořen jako stejnosměrný elektromotor s konstantním buzením statoru a s kotvovým napájením.

K vážení břemen, zvedaných zdvihadly, jako jsou například jeřáby, se obvykle používá zařízení s čidly namontovanými na jeřábových hácích, lánech nebo u jeřábové kočky. Tato čidla jsou vytvořena jako elektromagnetické nebo odporové tenzometry, jako deformující se pružiny apod. Nevýhodou těchto zařízení je spojení čidla s vyhodnocovací aparaturou prostřednictvím kabelu nebo jiného spojovacího prostředku, což působí komplikace z hlediska konstrukce zdvihadel. Jsou též známá zařízení, používaná u zdvihadel se zdvihovými motory, pracujícími jako třífázové elektromotory, která jsou přizpůsobena k měření elektric¹kých veličin zdvihového motoru, jako jsou elektrický výkon (čw.pat. 127409) nebo frekvence proudu rotoru (AO SSSR 705270). Tyto veličiny se převádějí na signály pro zastavení zdvihového motoru, jestliže elektrická veličina dosáhne hodnoty, při které dochází k přetížení zdvihadla. Nevýhodou uvedených zařízení je, že měří pouze dosaženi určité hranice hmotnosti, nikoliv hmotnost břemene jako takovou v rozsahu od nuly až po maximálně povolenou zátěž.

Tyto nevýhody odstraňuje způsob vážení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že u zdvihového motoru, který je •vytvořen jako stejnosměrný elektromotor s konstantním statorovým buzením a kotvovým napájením, se porovnává hodnota elektrického napětí, úměrná hodnotě kotvového proudu zdvihového motoru při definované rychlosti zdvihu a násobená empiricky zjištěnou konstantou, odpovídající charakteristice daného zdvihadla, s pxedem zjištěnou hodnotou elektrického napětí, úměrnou hodnotě kotvového proudu při téže rychlosti zdvihu a bez zatížení zdvihadla břemenem.

Zařízení k provádění způsobu podle vynálezu může být vy2

238 060 tvořeno například tak, že u zdvihového motoru, jehož hřídel je mechanicky spojen s hřídelem navíjecího bubnu a s hřídelem tacho generátoru, napojeného na zpětnovazební vstup řídicího obvodu, jehož výstup je napojen, na zdroj kotvového proudu, je zdroj kotvového proudu spojen s čidlem kotvového proudu, napojeným na převodník proud-napětí, jehož výstup je spojen s odečítacím obvodem, napojeným na ukazatel hmotnosti břemene, čidlo může být upraveno mezi zdrojem koLvového proudu a zdvihovým motorem nebo přímo ve zdroji kotvového proudu. Výstup převodníku proudnapětí může být s výhodou napojen na druhý zpětnovazební vstup řídicího obvodu.

Předností způsobu a zařízení podle vynálezu je, že vhodně využívá vlastnosti stejnosměrného elektromotoru s konstantním buzením statoru a s napájením do kotvového obvodu, která spočívá v lineární závislosti kroutícího momentu motoru na velikosti kotvového proudu. Současně zajišťuje s okamžitým zásahem zdvih^adlo proti přetížení.

Na přiloženém výkresu je schematicky znázorněn příklad zařízení podle vynálezu,použitého u jeřábu.

Zdvihovým motorem J. jeřábu je stejnosměrný elektromotor s konstantním statorovým buzením a kotvovým napájením. Hřídel zdvihového motoru J. je mechanicky spojen přes převodovku J, s hřídelem navíjecího bubnu 4 a s hřídelem tachogenerétoru 2. Statorové vinutí zdvihového motoru je připojeno ke zdroji 6 statorového proudu a jeho kotvové vinutí je spojeno přes čidlo 8 kotvového proudu s výstupem řízeného zdroje 2 kotvového proudu. Řídicí vstup zdroje J kotvového proudu jje spojen s výstupem řídicího obvodu 11. Výstup čidla 8 je připojen přes převodník 2 proud-napětí a odečítaci obvod 10 k ukazateli hmotnosti břemene 2· Řídicí obvod 1 1 má dva zpětnovazební vstupy 11, 11, přičemž první zpětnovazební vstup 13 je napojen na výstup tachogenerétoru a druhý zpětnovazební vstup 14 na výstup převodníku 2 proud-napětí.

Při vážení břemene 2> zavěšeného prostřednictvím háku a lana na navíjecím bubnu £, je břemeno 2 zvedáno minimální definovanou rychlosti zdvihu, kterou zajišťuje zpětnovazební smyčka uzavřená mechanickým spojením hřídele tachogenerétoru 2 s hřídelem zdvihového motoru J. a připojením výstupu tachogenerátoru 2 k prvnímu zpětnovazebnímu vstupu 13 řídicího obvodu

238 060

- 3 11« Při tom je vyhodnocován kotvový proud zdvihového motoru 2 čidlem 8 a převodníkem £ proud-napětí, takže napětí u^ na výstupu, převodníku 2 J^e úměrné velikosti kotvového proudu. Od tohoto napětí se v odečítacím obvodu 10 odečte předvolené základní napětí u_o, které je zvoleno tak, aby odpovídalo při již nastaveném převodníku 2 proud-napětí právě výstupnímu napětí u^ z převodníku 2 Při stejné rychlosti zdvihu,ale bez břemene 2· To znamená, že po odečtení v odečítacím obvodu 10 je na jeho výstupu nulové napětí, tedy nulová zátěž. Zavedené základní napětí u_Q tak eliminuje vliv pasivních mechanických ztrát celé pohonové jednotky na přesnost vážení. Výstupní napětí z odečítacího obvodu 10. které je přímo úměrné hmotnosti břemene 2» je vyhodnoceno ukazatelem 12 hmotnosti břemene 2» ^co^ J^{e v} podstatě analogový nebo číslicový voltmetr. Údaj ukazatele 12 odpovídá přímo hmotnosti břemene 2 ^z® předpokladu, že je zajištěn konstantní budicí proud v budicím statorovém vinutí zdvihového motoru J. a že převod převodníku 2 proud-napětí je nastaven podle konkrétní chařakteristiky daného jeřábu. V této charakteristice jsou zahrnuty vlastnosti zdvihového motoru 2» t«j· jeho vztah mezi velikostí kotvového proudu a kroutícím momentem na hřídeli zdvihového motoru 2» převod převodovky 2 ^a průměr navíjecího bubnu £. Tyto vlastnosti lze zjistit empiricky a podle nich vyjádřit pro konkrétní jeřáb jedinou násobící konstantou, podle níž se nastaví převod převodníku 2 proud-napětí.

Napětí Uj z výstupu převodníku 2 proud-napětí, zavedené přes druhý zpětnovazební vstup 14 do řídicího obvodu 21» J^e zde porovnáváno s napětím, které odpovídá maximálnímu dovolenému zatížení jeřábu. Pokud není toto maximální napětí překročeno, pracuje jeřáb a jeho řízení podle pokynů obsluhy. Je-li věak překročeno, omezí řídicí obvod 11 maximální kroutící moment zdvihového motoru 2 tak, že nedovolí ani statické ani dynamické přetížení jeřábu a současně tuto situaci signalizuje. Při nebezpečí dynamického přetížení samočinně sníží rychlost zdvihu ta&, aby jeřáb nebyl přetížen.

Vynález lze využít jak u jeřábů, tak u zdvihadel jiného druhu. Zapojení se dá modifikovat i jinak, například tak, že čidlo 8 kotvového proudu je umístěno přímo ve zdrojxkotvového proudu.

Claims (5)

1. PŘEDMŽT VYNÁLEZU

   238 060

   1. Způsob vážení břemene zvedaného zdvihadlem, jehož zdvihový motor je vytvořen jako stejnosměrný elektromotor s konstantním statorovým buzením a e kotvovým napájením, vyznačený tím, že^orovnává hodnota elektrického napětí, úměrná hodnotě kotvového proudu zdvihového motoru při definované rychlosti zdvihu a násobená empiricky zjištěnou konstantou, odpovídající charakteristice daného zdvihadla, s předem zjištěnou hodnotou elektrického napětí, úměrnou hodnotě kotvového proudu při téže rychlosti zdvihu a bez zatížení zdvihadla břemenem·
2. 2. Zařízení k provádění způsobu podle bodu 1, kde hřídel zdvihového motoru je mechanicky spojen s hřídelem navíjecího bubnu a s hřídelem tachogenerótoru, napojeného na zpětnovazební vstup řídicího obvodu, jehož výstup je napojen na zdroj kotvového proudu, vyznačer)é tím, že zdroj (7) kotvového proudu je spojen s čidlem (8) kotvového proudu, napojeným na převodník (9) proud-napětí, jehož výstup je spojen s odečítacím obvodem (10) , napojeným na ukazatel (12) hmotnosti břemene (5)·
3. 3. Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že čidlo (8) je upraveno mezi zdrojem (7) kotvového proudu a zdvihovým motorem (1) ·
4. 4· Zařízení podlé bodu 2, vyznačené tím, že čidlo (8) je upraveno ve zdroji (7) kotvového proudu,
5. 5. Zařízení podle bodu 2 až 4, vyznačené tím, že výstup převodníku (9) proud-napětí je napojen na druhý zpětnovazební vstup (14) řídicího obvodu (11).