RU2021968C1 - Crane boom mechanism - Google Patents

Crane boom mechanism Download PDF

Info

Publication number
RU2021968C1
RU2021968C1 SU4858090A RU2021968C1 RU 2021968 C1 RU2021968 C1 RU 2021968C1 SU 4858090 A SU4858090 A SU 4858090A RU 2021968 C1 RU2021968 C1 RU 2021968C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
boom
jib
resistance
angle
sensor
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Христофорович Корман
Original Assignee
Кустанайский сельскохозяйственный институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кустанайский сельскохозяйственный институт filed Critical Кустанайский сельскохозяйственный институт
Priority to SU4858090 priority Critical patent/RU2021968C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2021968C1 publication Critical patent/RU2021968C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Jib Cranes (AREA)

Abstract

FIELD: materials handling equipment. SUBSTANCE: crane boom mechanism has boom hinge-connected with crane platform body, boom fly jib hinge-connected boom, hydraulic cylinders, controlled distributor and automatic system to provide horizontal transportation of load. Mechanism has potentiometer transducers installed in hinge joints of boom and fly jib which are connected into bridge circuit. Resistance of potentiometer transducers is selected to provide required relationship. EFFECT: enlarged operating capabilities. 2 dwg

Description

Изобретение относится к грузоподъемным машинам, преимущественно к стреловым самоходным кранам. The invention relates to hoisting machines, mainly to jib self-propelled cranes.

Известны стреловые устройства кранов, гидропривод которых включает гидроцилиндр подъема и опускания стрелы, а стрела оснащена шарнирно-сочлененным гуськом, угол наклона которого изменяется с помощью гибкой оттяжки. Управление гидроцилиндрами осуществляется распределителем с ручным управлением, к его поршневой полости пристыкован гидрозамок, а для плавного опускания стрелы установлен тормозной клапан. Known boom devices for cranes, the hydraulic actuator of which includes a hydraulic cylinder for raising and lowering the boom, and the boom is equipped with an articulated jib, the angle of which is changed using a flexible guy. The hydraulic cylinders are controlled by a manually operated distributor, a hydraulic lock is attached to its piston cavity, and a brake valve is installed to smoothly lower the boom.

Приводы подъема и опускания стрелы и наклона гуська в этих устройствах не обеспечивают автоматического горизонтального перемещения груза при изменении углов наклона стрелы или гуська, что снижает производительность при выполнении монтажных работ, а применение гибких оттяжек усложняет конструкцию стрелового устройства. The drives for raising and lowering the boom and the inclination of the jib in these devices do not provide automatic horizontal movement of the load when the angles of the boom or jib are changed, which reduces productivity during installation work, and the use of flexible braces complicates the design of the jib device.

Известно также устройство с гидравлическим приводом шарнирно сочлененных частей стрелы крана, связанных гидроцилиндром. В этом устройстве также использованы гибкие оттяжки, запасовка которых позволяет получить траекторию груза, близкую к горизонтальной при изменении угла между шарнирно сочлененными частями стрелы. Недостатком устройства является усложнение конструкции стрелового устройства за счет применения двух приводов - гидравлического и лебедки изменения длины с гибкими оттяжками, кроме того, наличие гибких оттяжек вызывает увеличение габаритов стрелового устройства и машинного отделения в связи с необходимостью установки дополнительной лебедки. A device with a hydraulic drive of articulated articulated parts of a crane jib connected by a hydraulic cylinder is also known. This device also used flexible braces, the storage of which allows you to get a load path close to horizontal when changing the angle between the articulated parts of the boom. The disadvantage of this device is the complexity of the design of the boom device due to the use of two drives - a hydraulic winch and a change in length with flexible braces, in addition, the presence of flexible braces causes an increase in the size of the boom device and engine room due to the need to install an additional winch.

Целью изобретения является снижение металлоемкости стрелового устройства при автоматическом обеспечении горизонтального груза наклоном стрелы. The aim of the invention is to reduce the metal consumption of the boom device while automatically providing horizontal load by tilting the boom.

Это достигается тем, что система автоматического обеспечения горизонтального переноса груза включает в себя установленные в шарнирах стрелы и гуська потенциометрические датчики углов наклона и усилитель, через который сопротивления датчиков, соединенные между собой по мостовой схеме, подключены в цепь управления распределителем гидроцилиндра наклона гуська, при этом сопротивления датчиков углов наклона выполнены по зависимостям
R1 = Ro1 ˙α ,
R2=R

Figure 00000001
180°-
Figure 00000002
+arcsin
Figure 00000003
sinα -
Figure 00000004
, где R1 - сопротивление датчика угла наклона стрелы, Ом;
R2 - сопротивление датчика наклона гуська, Ом;
Ro1, Ro2 - начальные сопротивления реохордов датчиков, Ом;
α - угол наклона стрелы, град.;
L - длина стрелы, м;
l - длина гуська, м;
Н - высота от шарнира стрелы до нижней точки гуська, м.This is achieved by the fact that the system for automatically ensuring horizontal load transfer includes potentiometric tilt angle sensors installed in the hinges of the boom and jib and an amplifier through which the resistance of the sensors connected to each other via a bridge circuit is connected to the control circuit of the distributor of the jib tilt cylinder; the resistance of the angle sensors are made according to the dependencies
R 1 = R o1 ˙α,
R 2 = R
Figure 00000001
180 ° -
Figure 00000002
+ arcsin
Figure 00000003
sinα -
Figure 00000004
where R 1 is the resistance of the sensor angle of the boom, Ohm;
R 2 - resistance of the tilt sensor jib, Ohm;
R o1 , R o2 - initial resistance of the sensor reohords, Ohm;
α - boom angle, degrees;
L is the length of the boom, m;
l is the length of the jib, m;
N - height from the hinge of the boom to the bottom point of the jib, m.

Выполнение сопротивлений датчиков по указанным зависимостям позволяет получить горизонтальные законы передвижения нижней точки гуська при изменении угла наклона стрелы. Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что вместо системы гибких оттяжек в шарнирах установлены датчики углов поворота стрелы и гуська, соединенные через усилитель с распределителем с электромагнитным приводом, причем сопротивления датчиков выполнены по предложенным зависимостям. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию "новизна". Сравнение заявляемого решения с другими схемами гидроприводом подъемно-транспортных машин не позволило выявить в них заявляемые признаки, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия". Fulfillment of the sensor resistances according to the indicated dependences makes it possible to obtain horizontal laws of movement of the lower point of the jib when the boom angle is changed. A comparative analysis of the proposed solution with the prototype shows that the claimed device is characterized in that instead of a system of flexible guy wires, hinge and jib angle sensors are installed in the hinges, connected through an amplifier to a distributor with an electromagnetic drive, and the sensor resistances are made according to the proposed dependencies. Thus, the claimed device meets the criterion of "novelty." Comparison of the proposed solution with other hydraulic schemes of hoisting-and-transport machines did not reveal the claimed features in them, which allows us to conclude that the criterion of "significant differences" is met.

На фиг. 1 представлена схема стрелового устройства крана; на фиг.2 - схема соединения датчиков. In FIG. 1 shows a diagram of a crane jib device; figure 2 - connection diagram of the sensors.

В стреловое устройство крана входит стрела 1 с потенциометрическим датчиком 2 угла наклона, включающим сопротивление 3, установленным в нижнем шарнире стрелы. В верхнем шарнире стрелы и стрелового гуська 4 установлен потенциометрический датчик 5 угла наклона стрелового гуська с сопротивлением 6. Стрела 1 и стреловой гусек 4 шарнирно соединены с гидроцилиндром 7 угла наклона стрелового гуська, который трубопроводами соединен с управляемым распределителем 8 жидкости, электромагниты 9 которого через усилитель 10 соединены с сопротивлениями 3, 6 датчиков угла наклона стрелы 1 и стрелового гуська 4. The jib device of the crane includes an arrow 1 with a potentiometric sensor 2 of the angle of inclination, including resistance 3, mounted in the lower hinge of the boom. In the upper hinge of the boom and jib boom 4, a potentiometric sensor 5 of the angle of inclination of the jib boom with resistance 6 is installed. Boom 1 and boom jib 4 are pivotally connected to the hydraulic cylinder 7 of the angle of inclination of the jib boom, which is connected by pipelines to a controlled fluid distributor 8, whose electromagnets 9 are through an amplifier 10 are connected with resistances 3, 6 of the angle sensors of the boom 1 and the jib 4.

Для обеспечения безопасности и плавности поршневая полость гидроцилиндра соединена через гидрозамок 11 и тормозной клапан 12 с распределителем. To ensure safety and smoothness, the piston cavity of the hydraulic cylinder is connected through a hydraulic lock 11 and a brake valve 12 to the distributor.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При изменении угла наклона стрелы α пропорционально изменяется сопротивление 3 датчика 2 по линейному закону R1 = = Ro1 ˙α . Сопротивление 6 датчика 5 соединено с сопротивлением 3 и предварительно сбалансировано. Датчики углов наклона соединены по мостовой схеме, представленной на фиг.2. При изменении сопротивления 3 возникает электрический сигнал, который через усилитель 10 подается к одному из электромагнитов 9 распределителя 8, вызывая его срабатывание и перемещение штока гидроцилиндра 7, изменяющего угол γ наклона гуська.When changing the angle of the boom α proportionally changes the resistance 3 of the sensor 2 according to the linear law R 1 = = R o1 ˙ α. The resistance 6 of the sensor 5 is connected to the resistance 3 and pre-balanced. The angle sensors are connected according to the bridge circuit shown in figure 2. When the resistance 3 changes, an electric signal occurs, which is fed through an amplifier 10 to one of the electromagnets 9 of the distributor 8, causing it to operate and move the rod of the hydraulic cylinder 7, which changes the angle of inclination of the jib.

При изменении угла γ происходит изменение сопротивления 6 до величины выравнивания с сопротивлением 3, при этом прекращается подача электрического сигнала на электромагниты 9, включающие работу гидроцилиндра 7. When the angle γ is changed, the resistance 6 changes to the leveling value with the resistance 3, and the electric signal to the electromagnets 9, including the operation of the hydraulic cylinder 7, is stopped.

Таким образом, при изменении угла α происходит автоматическое изменение угла γ . Горизонтальное перемещение груза при изменении угла α обеспечивается при условии H = const и требуемым соотношением α = f(γ). На основании геометрических соотношений (фиг.1) зависимость между углами α = f(β) представляется в виде
L sin α = l sin β + H, (1) где β - угол наклона гуська относительно горизонтальной плоскости.
Thus, when the angle α changes, the angle γ automatically changes. The horizontal movement of the load with a change in the angle α is provided under the condition H = const and the required ratio α = f (γ). Based on the geometric relationships (Fig. 1), the relationship between the angles α = f (β) is represented as
L sin α = l sin β + H, (1) where β is the angle of inclination of the jib relative to the horizontal plane.

Груз перемещается горизонтально при выполнении соотношения
L sin α - l sin β = Н = сonst, (2) из выражения (2) функция γ = f (β) описывается формулой
β=arcsin

Figure 00000005
sinα -
Figure 00000006
, (3) а угол γ=180o-(α+β) формулой
γ=180°-
Figure 00000007
+arcsin
Figure 00000008
sinα -
Figure 00000009
(4)
Равенство сопротивлений датчиков 2,5 обеспечивается при законах изменения сопротивления
R1 = f (α) и R2 = f (γ) (5)
На основании выражения (4) при линейном законе изменения сопротивления 3
R1 = Ro1 ˙α , (6) закон изменения сопротивления 6 определяется формулой
R2=R02·γ=R
Figure 00000010
180°-
Figure 00000011
+arcsin
Figure 00000012
sinα -
Figure 00000013
. (7)
Таким образом, при выполнении сопротивлений 3, 6 изменения по законам (6), (7), наклон стрелы на угол α вызывает сопротивление датчика 2, которое не соответствует величине R2 сопротивления датчика 5. Электрический сигнал вызывает срабатывание гидроцилиндра 7 и изменения угла γ , в результате чего сопротивление 6 изменяется по закону R2 = f(γ) по уравнению (7), в результате чего перемещение штока гидроцилиндра изменением угла α "следит" за углом γ по условию горизонтального перемещения.The load moves horizontally when the ratio
L sin α - l sin β = Н = const, (2) from expression (2) the function γ = f (β) is described by the formula
β = arcsin
Figure 00000005
sinα -
Figure 00000006
, (3) and the angle γ = 180 o - (α + β) by the formula
γ = 180 ° -
Figure 00000007
+ arcsin
Figure 00000008
sinα -
Figure 00000009
(4)
Equality of resistances of sensors 2.5 is ensured under the laws of resistance change
R 1 = f (α) and R 2 = f (γ) (5)
Based on the expression (4) with the linear law of resistance change 3
R 1 = R o1 ˙α, (6) the law of change of resistance 6 is determined by the formula
R 2 = R 02 γ = R
Figure 00000010
180 ° -
Figure 00000011
+ arcsin
Figure 00000012
sinα -
Figure 00000013
. (7)
Thus, when performing resistances 3, 6, changes according to the laws of (6), (7), tilting the boom to the angle α causes the resistance of the sensor 2, which does not correspond to the value of R 2 of the resistance of the sensor 5. An electric signal triggers the hydraulic cylinder 7 and changes the angle γ , as a result of which the resistance 6 changes according to the law R 2 = f (γ) according to equation (7), as a result of which the displacement of the hydraulic cylinder rod by changing the angle α "monitors" the angle γ according to the condition of horizontal movement.

Применение предложенного устройства, например, на современных пневмоколесных кранах позволяет уменьшить многократность включения привода наклона стрелы и гуська при горизонтальном перемещении груза. Механизмом подъема груз устанавливается на высоту Н, наклоном стрелы автоматически изменяется угол наклона гуська без переключений приводов, что сокращает время на подачу груза в заданное место, а отсутствие гибких оттяжек и лебедки привода гуська уменьшает металлоемкость стрелового устройства крана. The use of the proposed device, for example, on modern pneumatic wheel cranes can reduce the frequency of inclusion of the tilt boom and jib drive when moving the load horizontally. With the lifting mechanism, the load is set to a height N, the tilt of the jib automatically changes the angle of the jib without switching the drives, which reduces the time to feed the load to a given place, and the absence of flexible braces and the winch of the jib drive reduces the metal consumption of the crane jib.

Claims (1)

СТРЕЛОВОЕ УСТРОЙСТВО КРАНА, содержащее стрелу, шарнирно соединенную с платформой крана, шарнирно соединенный со стрелой гусек, гидроцилиндры подъема и опускания стрелы и наклона гуська, управляемый распределитель, через который полости гидроцилиндра наклона гуська сообщены с напорной и сливной линиями, и систему автоматического обеспечения горизонтального переноса груза, отличающееся тем, что, с целью снижения металлоемкости стрелового устройства, система автоматического обеспечения горизонтального переноса груза включает в себя установленные в шарнирах стрелы и гуська потенциометрические датчики углов наклона и усилитель, через который сопротивления датчиков, соединенные между собой по мостовой схеме, подключены в цепь управления распределителем гидроцилиндра наклона гуська, при этом сопротивления датчиков углов наклона выполнены по зависимостям
R1 = R01˙α ;
R2=R
Figure 00000014
180°-
Figure 00000015
+arcsin
Figure 00000016
sinα -
Figure 00000017
,
где R1 - сопротивление датчика угла наклона стрелы, Ом;
R2 - сопротивление датчика угла наклона гуська, Ом;
R01, R02 - начальные сопротивления реохордов датчиков, Ом;
α - угол наклона стрелы, град;
L - длина стрелы, м;
l - длина гуська, м;
H - высота от шарнира стрелы до нижней точки гуська, м.
CRANE BOOM DEVICE, comprising a boom pivotally connected to a crane platform, pivotally coupled to a jib boom, hydraulic cylinders for raising and lowering the boom and the tilt of the jib, a controlled distributor through which the cavities of the jib tilt cylinder are connected to the pressure and drain lines, and an automatic horizontal transfer system cargo, characterized in that, in order to reduce the metal consumption of the boom device, the system for automatically ensuring horizontal transfer of cargo includes tanovlenii a hinged boom and jib angles potentiometric sensors and amplifier through which the sensor resistance, interconnected in a bridge circuit, connected to the distributor jib tilt cylinder control circuit, wherein the sensor resistance angles formed by dependencies
R 1 = R 01 ˙ α;
R 2 = R
Figure 00000014
180 ° -
Figure 00000015
+ arcsin
Figure 00000016
sinα -
Figure 00000017
,
where R 1 is the resistance of the sensor angle of the boom, Ohm;
R 2 - resistance of the sensor of a tilt angle of a jib, Ohm;
R 01 , R 02 - initial resistance of the sensor reohords, Ohm;
α - boom angle, degrees;
L is the length of the boom, m;
l is the length of the jib, m;
H - height from the hinge of the boom to the bottom point of the jib, m.
SU4858090 1990-08-08 1990-08-08 Crane boom mechanism RU2021968C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4858090 RU2021968C1 (en) 1990-08-08 1990-08-08 Crane boom mechanism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4858090 RU2021968C1 (en) 1990-08-08 1990-08-08 Crane boom mechanism

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2021968C1 true RU2021968C1 (en) 1994-10-30

Family

ID=21531499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4858090 RU2021968C1 (en) 1990-08-08 1990-08-08 Crane boom mechanism

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2021968C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2521445C2 (en) * 2010-02-16 2014-06-27 Вольффкран Холдинг Аг Tower crane with luffing jib

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1070116, кл. B 66C 23/64, 1982. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2521445C2 (en) * 2010-02-16 2014-06-27 Вольффкран Холдинг Аг Tower crane with luffing jib

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3995746A (en) Hydraulic crane mechanism operable to provide enlarged parallel movement
US4867321A (en) Variable reach crane jib with automatic balancing device
US4754840A (en) Leveling assembly for work platforms on articulating booms
US5944138A (en) Leveling system for aerial platforms
ES445299A1 (en) Extensible reach load lifting mechanism
CN101830391A (en) Lifting appliance and front handling mobile crane with same
GB1192039A (en) Telescopic Boom Angle Control System for Cranes
US5538149A (en) Control systems for the lifting moment of vehicle mounted booms
RU2021968C1 (en) Crane boom mechanism
US4303166A (en) Horizontal slewing crane
US2755939A (en) Hydraulic crane
US4858723A (en) Bucket leveling system
EP0397076A1 (en) Electrohydraulic system
US3371800A (en) Safe load control device for cranes
JP3792503B2 (en) Variable length crane jib with automatic balancing function
WO1992004270A1 (en) Outer-boom crane
CN207243388U (en) Aerial lift device and its fly jib system
RU2374166C2 (en) Crane jib
US3795421A (en) Grapple assembly
JPS5934638B2 (en) crane
JPH01256497A (en) Load vibration preventer at time of ungrounding of slinging load of crane with telescopic boom
EP0821751A1 (en) Lift boom linkage system
CA1177447A (en) Truck-mounted crane
FR2592368A1 (en) Device for limiting the tilting moment or for limiting overloading for a hydraulic crane with an articulated and telescopic arm
JPH0218078Y2 (en)