NO760348L - - Google Patents

Description

"Anordning for styring av en kranarms bevegelse".

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning for styring av en kranarms bevegelse, og som omfatter en manuelt regulerbar referanse-verdigisver forbundet med et innstillingsiheddtfor kranarmens driv-ocganer, særlig en elektrisk styrt reguleringsventil for hydrauliske drivorganer, idet kranarmens drivorganer er tilordnet en overvåkningsinnretning som er anordnet for til en hver tid å måle kranarmens foreliggende lastmoment og ved oppnåelse av en forut bestemt maksimal verdi for dette moment, og blokkere kranarmens bevegelse.

Ved en kjent anordning av foreliggende arm er den manuelt innstillbare referanseverdigiver direkte forbundet med innstillingsleddet for kranarmens drivorganer, mens overvåkninginnretningen uavhengig av dette samarbeider med et ytterligere innstillingsledd for kranarmens drivorganer og som foreligger i form av en omkobler.

Nærmere bestemt dreier det seg her om hydraulisk drevene kranarm-organer for svingning av kranarmen i et vertikalplan. Overvåkningsinnretningen måler kranarmens momentane lastmoment ved avfoling av de foreliggende trykkforhold i én stottesylinder for armen og omvandler disse til et elektrisk signal £roposjonalt med det foreliggende lastmoment, hvoretter dette;; signal i et sammen-likningsorgan sammenliknes med et elektrisk signal som tilsvarer et maksimalt lastmoment avhengig.av den foreliggende kranarmsti11ing. Det vil innsees at en ulempe vied denne kjente styreanordning ligger i at det beror på kranforeren om kranarmen i avhengighet av referanseverdigiverens innstilling skal behandles skånsomt eller uvornt. Hvis det ved en hver drifttilstand skal sikres mot overskridelse av det hoyeste tillatelige lastmoment, hvilket innebærer en sikring mot at kranen tipper over, må det forut fastlagte maksimallastmoment innstilles i overvåkningsinnretningen på sådan måte at Blokkering av kranarmens bevegelse opptrer i den driftstilstand hvori de hoyeste okninger av armens lastmoment opptrer. Denne tilstand er gitt ved det tilfelle at kranarmens drivorganer av kranforeren innkobles for maksimal ydelse i retning av en lastmomentokning, og overvåkningsinnretningen umiddelbart deretter utloses og således kobler ut kranarmens drivorganer ved hjelp av nevnte annet imnstillingsledd,

idét lastoknihgen under denne prosess vil anta sin storste verdi.

Da den.tilsvarende innstilling av overvåkningsinnretningen ville fore til en ikke godtagbar innskrenkning av kranens, ydelseevne, hjelper men seg i praksis ved at det i overvåkningsinnretningen på forhånd fastlegges et hoyere maksimalmoment og kranforeren gis et akustisk eller optisk forvarslingssignal ved hjelp av overvåkningsinnretningen når kranarmens belastning nærmer seg nevnte maksimallastmoment, idet det forutsettes at kranforeren ved mottagelse av nevnte varselsignal pålegger seg selv de nodvendige innskrenkninger med hensyn til innstillingen av referanseverdigiveren. Det han imidlertid gjéntatte ganger vist seg i praksis at en sådan tiltro ikke alltid kan rettverdiggjores.

På denne bakgrunn er det et formål for oppfinnelsen å fremskaffe

en anordning som angitt i Beskrivelsens innledende avsnitt og innrettet for sådan styring av en kranarms drivorganer at en overbelastning av kranarmen ikke kan opptre, selv om det forut innstilte maksimallastmoment ligger nær det hoyeste tillatelige lastmoment.

Dette oppnås i henhold til oppfinnelsen ved at overvåkningsinnretningen, som er innrettet for avgivelse av et utgangssignal som forandrer seg kontinuerlig og monotont med kvotienten mellom det foreliggende og det maksimale lastmoment, samt nevnte referanseverdigiver er tilknyttet nevnte innstillingsledd for kranarmens drivorganer over et forbindelseledd. I henhold til oppfinnelsen er altså overvåkningsinnretningen ved hjelp av forbindelseleddet tilknyttet den styrekrets for kranarmens drivorganer som inneholder referanseverdigiveren, på sådan måte at den på forhånd innstilte ydelse av kranarmens drivorganer i referanseverdigiveren i avhengighet av det foreliggende lastmoment påvirkes slik at kranarmens bevegelse ved okning av lastmomentet automatisk gjores langsommere og ved avtagende lastmoment gjores hurtigere, samt ved tilnærmelse av det fastlagte maksimale lastmoment kontinuerlig bringes til å nærme seg 0-verdien.

De fordeler som oppnås ved foreliggende oppfinnelse, ligger i

at det i overvåkningsinnretningen kan innstilles som maksimalt lastmoment praktisk talt det til enhver tid hoyest tillatelige lastmoment, således at en optimal ydelseutnyttelse av kranen muliggjores. Utover dette undertrykkes i henhold til den opp-nådde lastmoment-avhengige styring av kranarmens drivorganer rykkevise bevegelser av armen, hvilket forer til en mer skånsom drift og forlengelse av utstyrets levetid. Innenfor oppfinnelsens ramme, er det også muligheter for ytterligere teknisk utvikling. Såledés utgjores i en foretrukket utforelseform av oppfinnelsens anordning referanseverdigiveren av et potensiometer, hvis skyvekontakt er forsynt , med en svingbar manuell betjeningsarm, mens fortbindelseleddet likeledes utgjores av et potensiometer, hvis skyvekontakt imidlertid er tilsluttet en servomotér som styres av et utgangssignal fra overvåkningsinnretningen. Ved dette utstyr oppnås særlig enkle forhold når forbindelseleddet er forbundet med innstillingsleddet for kranarmens drivorganer i en spenningsdelerkobling.

Alt dette vil i det folgende bli nærmere utdypet i forbindelse med et utforelseeksempel under henvisning til de vedfoyde tegninger, hvorpå: Fig 1 viser skjematisk drivorganer for en kranarm og utstyrt med en styreanordning i henhold til foreliggende^oppfinnelse, og fig. 2 viser mer detaljert et koblingsskjema for styreanordningen i fig. 1.

Den anordning som er vist i figuren tjener til styring av hydrauliske drivorganer for en kranarm, idet disse organer i foreliggende utforelseeksempel er anordnet for svingning av en ikke vist kranarm. Kranarmens drivorganer oppviser for dette formål en dobbeltvirkende armstottesylinder 1, hvis to hydrauliske ledninger er tilsluttet utgangene for en elektrisk styrt 4/3-veisventil 4. Inngangene for 4/3-veisventilen 4 er over hver sin hydrauliske ledning 5,.6 tilknyttet et reservoar 7 for hydraulisk drivmiddel, idet det i en av de to hydrauliske ledninger, nemlig ledningen 5, er innkoblet en hydraulisk pumpe 8. I den hydrauliske ledning 5 som er forsynt med pumpen 8 er det mellom pumpen 8

og 4/3-veisventilen 9 tilkoblet en forbiforingsledning 9, som gjennom en kontinuerlig innstillbar, elektrisk styrt reguleringsventil som gjor tjeneste som innstillingsledd 10 for kranarmens drivorganer, er fort tilbake til drivmiddelreservoaret 7. Utover dette er den ledning 5 som oppviser den hydrauliske pumpe, mellom pumpen 8 og ventilen 4 forbundet med den andre hydrauliske ledning 6 som forer til drivmiddelreservoaret 7, over en over-trykksventil 11. Hvis 4/3-veisventilen 4 befinner seg i den midtre utgang- og nullstillin g, hvorved alle fire hydrauliske ledninger 2, 3, 5, 6 er innbyrdes adskilt, fores det drivmiddel som ved hjelp av pumpen 8 er pumpet opp fra det hydrauliske drivmiddelreservoar 7 tilbake til dette reservoar gjennom over-trykks ven til en 11 og den hydrauliske ledning 6. Hvis imidlertid 4/3-veisventilen 4 befinner seg i en av de andre koblingsstillinger/hvori ledningen 5 med pumpen 8 er forbundet med en av de to. hydrauliske ledninger 2, 3 som forer til armstottesylinderen, og den annen ledning 3 eller 4 er forbundet med den hydrauliske ledning 6, trykkes det hydrauliske drivmiddel som pumpes opp av pumpen 8 inn i en av de to syih inder kammer e i armstottesylinderen 1, mens det foreliggende hydrauliske drivmiddel i det andre sylinder-kammer presses tilbake til drivmiddelreservoaret 7, hvorved den således frembragte bevegelse av sylinderen 1 bevirker svingning av kranarmen i den ene eller den annen retning. Hvis herunder det kontinuerlig innstillbare innstillingsledd. 10 (regulerings-

ventil) i den hydrauliske forbiforingsledning 9 forskyves i åpningsretningen, vil en okende del av det drivmiddel som pumpes av pumpen 8 flyte tilbake over forbiforingsledningen 9 til drivmiddelreservoaret 7, hvorved stempelforskyvmingen i armstotter-sylindéren 1 og derved kranarmens svingebeveg&ibse gjores langsommere. Omvendt gjores kranarmens svingebevegeifese hurtigere ved en forskyvning av innstillingsleddet 10 (reguleringsventilen) i retning mot lukkesti11ingen. Anordningen for styring av kranarmens bevegelse består i sin grunnleggende oppbygning, som er vist i figur 1, videre av en manuell referanseverdigiver 12 som er forbundet med innstillingsleddet 10 for kranarmens drivorganer, nemlig neguleringsventilen i forbiforingsledningen 9. Foruten dette ef; kranarmens drivorganer tilordnet en overvåkningsinnretning 134 som til enhver tid måler det foreliggende lastmoment på kranarmen og ved oppnåelse av en forut fastlagt maksimal verdi av lastmomentet blokkerer den tilsvarende kranarmbevegelse.

I henhold til oppfinnelsen er nu overvåkningsinnretningen 13 innrettet for å avgi et utgangssignal som forandres kontinuerlig, og monotont med kvotienten av det foreliggende lastmoment og det maksimale lastmoment og er sammen med referanseverdigiveren 12 tilsluttet innstillingsleddet 10 for kranarmens drivorganer o^er et forbindelseledd 14.

Overvåkningsinnretningen måler det momentane lastmoment som kranarmen er utsatt for, for eksempel slik det er antydet i ffgur 1, ved avfoling av trykkforholdene i armstottesylinderen 1 og over-foring av disse til et elektrisk signal avhengig av det foreliggende lastmoment og som til slutt i et kvotienttrinn omvandles til nevnte utgangssignal som forandrer seg kontinuerlig og monotont med kvotienten av det foreliggende lastmomemt og det maksimale lastmoonent, og fortrinnsvis er proposjonalt med nevnte kvotient. En overvåkningsinnretning 13 med disse egenskaper kan lett konstrueres av en fagmann på området og behover ikke å forklares nærmere i denne forbihdålse.

Referanseverdigiveren 12 utgjores i det utforelseeksempel som er vist i figur 2, av et potensiometer 15 utfort som skyvemotstand, og hvis skyvekontakt 16 er forsynt med en manuelt svingbar reguleringsarm 17. Da også 4/3-veisventilen 4, hvilket vil si kranarmens svingebevegelse oppover og nedover, skal styres med denne reguleringsarm 17, er skyvemotsfcanden på den ene side opp-delt på midten ved hjelp av en isolasjonel8, og på dennannen side reguleringsarmen 17 foskynt med en utstikkende kontaktpinne 19

(se figur 1). Ved svingning av reguleringsarmen 17 ut fra den viste hvilestilling, hvori skyvekontakten 16 for skyvemotstanden befinner seg på isoleringen 18, kobler kontaktpinnen 19 4/3-veis-ventilen 4 som befinner seg i O-stilling, over kontaktene 20 til den ene eller den annen av ventilens tidligere beskrevede koblirigs-stillinger, hvori det oppnås bevegelse i armstottersylinderen 1.

Som det er nærmere vist i figur 2, er referanseverdigcbverens skyvemotstand som er delt på midten av isoleringen 18, ved sine frie ender A og B tilkoblet den ene pol for en spenningskilde. Forbindelseleddet 14 består i foreliggende utforelseeksempel likeledes av et potensiometer 21, som er vist som skyvemotstand og hvis skyvekontakt 22 er forsynt med en servomotor. 23, som styres av utgangssignalet fra overvåkningsinnretningen 13. Dette forbindelseledd 14 er sammenkoblet i en spenningsdelefkobling med innstillingsleddet 10 (reguleringsventilen))for kranarmens driv-organér. Videre er den ene frie ende C for den konstante samlede motstand av potensiometeret 21 forbundet med skyvekontakten 16

for referanseverdigiveren 12, mens den frie ende D for den samlede motstand er forbundet med spenningskildens annen pol såvel som med forbindelseleddets skyvekontakt 22 som drives av servomotoren 23, gjennom innstillingsleddet 10 (reguleringsventilen).

Den beskrevede styreanordnings virkemåte vil lett fremgå av figurene. Det skal forst antas at skyvekontakten 22 for forbindelseleddet 14 ikke påvirkes av den tilordnede servomotor 23

og overvåkningsinnretningen 13. Hvis nu reguleringsarmen 17 svinges ut fra sdm hvilestilling i den retning som er antydet ved pilen 24, bringes 4/3-veisventilen 4 ved hjelp av kontaktpinnen 19 ut av sin midtre utgangsstilling til dån koblingsstilling som for eksempel bevirker en hevning av kranarmen. Samtidlig beveges skyvekontakten 16 for referanseverdigiveren 12 bort fra isoleringen

18 i retning av den del av skyvemotstanden som er betegnet med

B, hvorved spenningskilden innkobles, reguleringsventilen forskyves fra sin åpne stilling i retning av lukket stilling og hevningen av kranarmen igangsettes. Hvis nu reguleringsarmen 17 beveges videre i retning av pilen 24, nedsettes den del av referanseverdigiverens motstand som befinner seg i serie med forbindelseleddets samlede motstand, således at den spenning som påtrykkes reguleringsventilen, oker. Herundér beveges reguleringsventilen ytterligere i retning, av lukket stilling, og derved okes hastigheten av kranarmens svingebevegels e oppover. Den servomotor 23 som styres av overvåkningsinnretningen 13, styrer i sin tur skyvekon takten 22 fon forbindelselfeeddet 14 på sådan måte at skyvekontakten ved okende lastmoment forskyves i retning av den frie ende D og derved nedsetter den tidligere innstilte spenning av referanseverigiveren 12, således at reguleringsventilen bringes til mer åpen stilling og kranarmens hevebevegelse gjores langsommere. Hvis det maksimale lastmoment oppnås, vil

skyvekontakten 22 for forbindelseleddet 14 befinne seg i nær-heten av den frie ende D. Reguleringsventilen vil da praktisk talt ikke lenger være påtrykket noen spenning, hvilket vil si at ventilen stort sett vil befinne seg i åpen stilling. Styreanordningen vil arbeide på tilsvarende måte når reguleringsarmen 17 for senkning av kranarmen forskyves ut fra sin hvilestilling i retning motsatt pilen 24.

Claims (4)

1. Anordning for styring av en kranarms bevegelse og som

omfatter en manuelt regulerbar referanseverdigiver forbundet med et innstillingsledd for kranarmens drivorganer, særlig en elektrisk styrt reguleringsventil for hydrauliske drivorganer, idet kranarmens drivorganer er tilordnet en overvåkningsinnretning som er anordnet for til enhver tid å måle kranarmens foreliggende lastmoment og ved oppnåelse av en forut bestemt maksimal verdi for dette moment, å blokkere kranarmens bevegelse; karakterisert ved at overvåkningsinnretningen (13), som er innrettet for avgivelse av et utgangssignal som for- andrer seg kontinuerlig og monotont med kvotienten mellom det foreliggende og det maksimale dreiemoment, samt nevnte referanse- verdigiver (12) er tilknyttet nevnte innstillingsledd (10) for kranarmens drivorganer over et forbindelseledd (14).

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at referanseverdigiveren (12) utgjores av et potensiometer (15),hvis-skyvekontakt (16) er forskynt med en manuelt svingbar reguleringsarm (17).

3. Anordning som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at f orbindelseleddet (14$ utgjores av et potensiometer (21), hvis skyvekontakt (22) er forskynt med en servomotor (23)'som styres av nevnte utgangssignal fra overvåkningsinnretningen (13).

4. Anordning som angitt i krav 3, karakterisert ved at forbindelseleddet (14) befinner seg i en spenningsdelerkobling med innstillingsleddet (10) for kranarmens drivorganer.