Pierwszenstwo: 13.04.1971 '(P.147501) ogloszenie ogloszono: 05.04.1973 Opis patentowy opublikowano: 18.10.1974 72143 KI. 35a,5/02 MKP B66b 5/02 Twórca wynalazku: Krystyn Michalowski Uprawniony z patentu tymczasowego: Politechnika Warszawska, Warszawa (Polska) Elektryczne urzadzenie do kontroli statecznosci i sygnalizacji statecznosci krytycznej pojazdów i urzadzen transportu bliskiego zwlaszcza zurawi Przedmiotem wynalazku jest elektryczne urzadze¬ nie do ciaglej kontroli statecznosci i sygnalizacji statecznosci krytycznej pojazdów i urzadzen trans¬ portu bliskiego, zwlaszcza zurawi, zarówno w stanie statycznym jak i dynamicznym.Zname urzadzenia do sygnalizacji statecznosci kry¬ tycznej sa alibo bardzo zlozone i zawodne, albo nie uwzgledniaja wszystkich dzialajacych jednoczesnie czynników przypadkowych, które decyduja o sta¬ tecznosci, jak na przyklad: boczne parcie wiatru, przechyl podloza, dynamiczne sily odsrodkowe itp.Celem wynalazku jest zbudowanie urzadzenia do ciaglej kontroli statecznosci i sygnalizacji statecz¬ nosci krytycznej podczas pracy np. urzadzen dzwi¬ gowych, dla skutecznego ich zabezpieczenia przed utrata statecznosci wskutek równoczesnie dzialaja¬ cych: iprzeciazen statycznych, przeciazen dynamicz¬ nych i czynników przypadkowych jak na przyklad: boczne parcie wiatru, przechyl podloza, dirgania ilp., z jednoczesnym uwzglednieniem stabilizujacego wplywu Obciazenia normalnego.Cel ten zostal osiagniety przez zbudowaaiie urza¬ dzenia wedlug wynalazku, które na drodze elek¬ trycznej okresla wartosci chwilowe wspólrzednych prostokatnych normalnego rzutu pozornego srodka ciezkosci na plaszczyzne podstawy np. zurawia, za¬ równo w stanie statycznym jak i dynamicznym z uwzglednieniem jednoczesnego dzialania czynni¬ ków przypadkowych. Wartosci tych wspólrzednych 10 15 20 25 30 uzyskane z ukladu w postaci sygnalów elektrycz¬ nych umozliwiaja dostatecznie wczesne wlaczenie sygnalizacji alarmowej, uruchomienie mechanizmów zabezpieczajacych lub wrecz zmniejszenie Obciazen statycznych i dynamicznych i niedopuszczenie do utraty statecznosci (przewrócenia).Urzadzenie wedlug wynalazku sklada sie z osmio- galeziowego mostka pomiarowego, w którym cztery galezie zawieraja oporowe czujniki. pomiarowe i kompensacyjne, a pozostale cztery galezie zawie¬ raja opory porównawcze, trójfazowego generatora napiecia przemiennego o okreslonych zaleznosciach amplitudowych i fazowych, elektronicznego wzmac¬ niacza o zaleznym wspólczynniku wzmocnienia, pro¬ stowników fazoczulych i elementów wykonawczych.Ponadto w sklad urzadzenia wchodzi czterogalezio- wy mostek pomiarowy, którego dwie gaftezde zawie¬ raja oporowe czujniki pomiarowe i kompensacyjne, a dwie pozostale galezie zawieraja opory porów¬ nawcze. Oporowe czujniki dowolnego typu, np. po¬ tencjometryczne, umieszczone sa w podporach pod¬ stawy pojazdu lub urzadzenia transportu bliskiego.Sygnal wyjsciowy z osmiogaleziowego mostka, be- diacy sygnalem pomiarowym jest suma sygnalów skladowych, proporcjonalnych do wspólrzednych prostokatnych normalnego rzutu pozornego srodka ciezkosci na plaszczyzne podstawy. Sygnaly sklado¬ we oddzielone od siebie za pomoca prostowników fazoczulych, sa wykorzystywane jako parametry statecznosciowe dla celów pomiaru, rejestracji, in- 7214372143 dyteacji, sygnalizacji lub samoczynnego sterowania mechanizmami zabezpieczajacymi.Sygnal wyjsciowy mostka czterogateziowego, pro¬ porcjonalny do sumy sil normalnych dzialajacych w podporach czyli do ciezaru nip. zurawia wraz z Obciazeniem, reguluje samoczynnie wspólczynnik wzmocnienia wzmacniacza sygnalu pomiarowego, wedlug funkcji stabilizujacego oddlzialywania obcia¬ zenia.Zaleta urzadzenia wedlug wynalazku jeslt mozli¬ wosc zastosowania w pojazdach i urzadzeniach tran¬ sportu bliskiego roznych typów, lafowosc wykorzy¬ stania dla ceiów kontrolno-pomiarowych, rejestra- fazoczulych sa wykorzystywane jako parametry cji, obserwacjd optycznej lub automatyki oraz uzy- stalwande wyników pomiaru w postaci sygnalów elektrycznych pro(porcjonaiLnych do wspólrzednych prositokatnego ukladu, który jest ogólnie uznany jako podstawowy. Ponadto iisttojtna zaleta jest fakt, ze kilka operacji sumowania sygnalów elektrycz¬ nych zachodzi bezposrednio w ukladzie mostka po¬ miarowego, przez co unika sie bledów wnoszonych przez elektroniczne uklady przetwarzajace.Wynalazek zostal objasniony ponizej w przykla¬ dzie wykonania w oparciu o ryeunek, na którym fig. 1 przedstawia przykladowe usytuowanie nor¬ malnego rzutu pozornego srodka ciezkosci na pla¬ szczyznie podstawy pojazdu lufo urzadzenia trans- portu bliskiego, fig. 2 przedstawia schemat bloko¬ wy ukladu, fig. 3 jprzedstawda schemat osmiogale- ziowego mostka pomiarowego.Trójfazowy generator zasilajacy 2 wytwarza trzy potencjalnie niezalezne napiecia przemienne (Md 6 napiec) o (katach fazowych: 0°, +45°, —45°.Napiecia o katach fazowych +45° i —45° stanowia zaoflainte osniiogateztoweGo mostka pomiarowego 3, zlozonego ^ czterech galezi utworzonych przez opo¬ rowe czujnfifca pomiarowe i toompenisacygwe oraz z czterech galezi utworzonych przez opory porów¬ nawcze. Opór eletotryczny czujników jest funkcja sil normalnych Flf F2, F„ F4, dzialajacych w punk¬ tach podparcia plaszczyzny podstawy 1 urzadzenia.Jezeli «ly te sa jednakowe, uklad mechaniczny jeat w równowadze zas rzut normalny pozornego srodka ciezkosci SC' znajduje sie w srodku plaszczyzny poditaiwy czyli w^ólrzeidne Xi Y sa zerowe. Od¬ powiada to elektrycznej równowadze mostka 3, a sygnal na wyjsciu tego mostka jest równy zeru.W przyjpadku naruszenia mechanicznej równowagi sil w podporach, nastepuje zmiana polozenia srod¬ ka ciezkosci, naruszona zostaje równowaga elek- tryczna mowtka pomiarowego, na wyjsciu którego pojawia sie napiecie Uw', podlegajace wzmocnieniu przez wzmacniacz 5.Wzmocnione napiecie Uw posiada skladowa czyn¬ na proporcjonalna do wspólrzednej X oraz 'sklado¬ wa bierna proporcjonalna do wspólrzednej Y.Napiecie o kacie fazowym 0° stianowi zasilanie czterogaleziowego mostka pomiarowego 4, o dwóch galeziach utworzonych przez oporowe czujniki po¬ miarowe i kompensacyjne oraz o dwóch galeziach utworzonych przez opory porównawcze. Na wyjsciu mostka pojawia sie sygnal proporcjonalny do sumy sil normalnych Flf F2, F3, F4, dzialajacych w punk¬ tach podparcia plaszczyzny podstawy. Jest to sygnal automatycznej regulacji wzmocnienia wzmacnia¬ cza 5. Dzialanie automatycznej regulacji wzmocnie¬ niia ma na celu uwzglednienie 'Stabilizujacego od¬ dzialywania ciezaru np. pojazdu wraz z obciaze- 5 niem. Stabilizujace oddizaalywanie ciezaru polega na odpowiednim zmniejszeniu wspólrzednych X i Y normalnego rzutu pozornego srodka ciezkosci na plaszczyzne podistawy.Napiecie o kacie fazowym 0° jest jednoczesnie 18 wykorzystywane jako napiecie odniesienia w pro¬ stownikach fazocizulych 6 i 7 o dowollnych schema¬ tach elektrycznych. Napiecia na wyjsciach prostow¬ ników fazozzulych tsa proporcjonalne do wspólrzed¬ nych X i Y rzutu srodka ciezkosci; moga one byc lis wykorzystywane dla celów np. sygnalizacji statecz¬ nosci krytycznej. W takim przypadku, napiecia te zasilaja cewki przekazników elektromagnetycznych 8 nastawione na okreslone progi zadzialania, odpo¬ wiadajace statecznosci Jcrytycznej. 20 Gdy rzut pozornego srodka ciezkosci przesunie sie w kierunku brzegu plaszczyzny podstawy wy¬ kraczajac poza obszar bezpieczny, odpowiednie na¬ piecie spowoduje przyciagniecie zwory przekaznika eflektromagnetyciznJegD, który stykami czynnymi za- 25 mknie obwód sygnalu swietlnego lub akustyczne¬ go 9.Urzadzenie wedlug wynalazku ma zastosowanie jako .stoisko badawcze i kontrolno-pomiarowe, a takze jako urzadzenie zabezpieczajace w pojaz- 30 dach i urzadzeniach transportu bliskiego, w tym m. in. dzwigi i podnoslniki kolejowe, plywajace, sa¬ mojezdnie, zurawie budowlane, portowe dtp. Ponadto ma zastosowanie we wszyistkich innych urzadze¬ niach, w których wystepuje problem statecznosci. 35 PL