RU2245294C2 - Method of and device for moment protection of boom crane by signals from support pickups - Google Patents

Method of and device for moment protection of boom crane by signals from support pickups Download PDF

Info

Publication number
RU2245294C2
RU2245294C2 RU2003110052/11A RU2003110052A RU2245294C2 RU 2245294 C2 RU2245294 C2 RU 2245294C2 RU 2003110052/11 A RU2003110052/11 A RU 2003110052/11A RU 2003110052 A RU2003110052 A RU 2003110052A RU 2245294 C2 RU2245294 C2 RU 2245294C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
supports
inputs
signals
outputs
adders
Prior art date
Application number
RU2003110052/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003110052A (en
Inventor
К.М. Мамаев (RU)
К.М. Мамаев
К.Д. Курбанмагомедов (RU)
К.Д. Курбанмагомедов
Ш.О. Лачуев (RU)
Ш.О. Лачуев
Original Assignee
Мамаев Камиль Мамаевич
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 Мамаев Камиль Мамаевич filed Critical Мамаев Камиль Мамаевич
Priority to RU2003110052/11A priority Critical patent/RU2245294C2/en
Publication of RU2003110052A publication Critical patent/RU2003110052A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2245294C2 publication Critical patent/RU2245294C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mechanical engineering; materials handling equipment.
SUBSTANCE: in proposed case functions of overturning moment and nominal forces of supports are synthesized from signals of support pickups. Overturning moment is reduced to one "window" whose upper limit corresponds to maximum of overturning moment, and operation of protection and is defined by constant value of restoring moment which depends on size of support outline and mass of counterweight. Created no-program device is adaptive to overturning moment and distribution of forces in supports and contributes to correct mounting of crane on supports from traveling position. Horizontal arrangement of platform and nominal distribution of forces of supports are maintained. Mounting of crane on supports is provided even is deviation of actual forces in supports from nominal values is revealed.
EFFECT: provision of protection of higher reliability and accuracy, improved service and dynamic characteristics of crane.
6 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к подъемно-транспортному оборудованию, а именно к устройствам защиты стреловых кранов. Устройства защиты стреловых кранов, использующие сигналы датчиков опор не нашли промышленного решения.The invention relates to lifting and handling equipment, and in particular to protection devices for jib cranes. Jib crane protection devices using support sensor signals have not found an industrial solution.

Нам известна система С 30-1 ВНИИСтройдормаша [1], используемая дополнительно к ограничителю грузоподъемности. Основу этой системы составляют датчики минимального давления, встроенные в гидросистему каждой опоры, которые срабатывают при снижении давления (усилия) в гидроопоре ниже установленной величины, например, 20 кг/см2 при максимуме давления, доходящего до 200 кг/см2.We know the system C 30-1 VNIISStroydormash [1], used in addition to the load limiter. The basis of this system is the minimum pressure sensors built into the hydraulic system of each support, which are activated when the pressure (force) in the hydraulic support decreases below the set value, for example, 20 kg / cm 2 with a maximum pressure reaching 200 kg / cm 2 .

С ростом опрокидывающего момента происходит разгрузка опор, расположенных за линией опрокидывания. При снижении давления ниже установленной величины электрические контакты датчиков давления размыкаются. Электрическая схема соединения контактов датчиков предусматривает возможность разгрузки одной опоры с размыканием контакта, если при этом другая опора, находящаяся за линией опрокидывания, имеет усилие (давление), большее минимально установленного значения. В случае невыполнения этого условия система отключает привода крана.With the growth of the tipping moment, the unloading of the supports located behind the tipping line occurs. When the pressure drops below the set value, the electrical contacts of the pressure sensors open. The electrical connection diagram of the contacts of the sensors provides the possibility of unloading one support with the opening of the contact, if the other support, which is located beyond the tipping line, has a force (pressure) greater than the minimum value. If this condition is not met, the system shuts off the crane drive.

Известно устройство моментной защиты по патенту [2], содержащее датчики опор и устройство вычисления по сигналам датчиков опор координат центра масс крана. Для безопасной работы крана необходимо, чтобы координаты центра масс находились в пределах контура прямоугольника, расположенного внутри опорного контура (заштрихованный участок на фиг.1б).A device for instant protection according to the patent [2], containing the sensors of the supports and a device for calculating the signals of the sensors supports the coordinates of the center of mass of the crane. For safe operation of the crane, it is necessary that the coordinates of the center of mass be within the contour of a rectangle located inside the reference contour (shaded area in figb).

На фиг.1а приведена схема статических нагрузок на кран с опорным контуром размером a· в с эксцентриситетом оси поворотной платформы n и углом стрелы в плане α (Обозначения опорного контура по патенту [2] приведена на фиг.1б).On figa shows a diagram of the static loads on the crane with a support contour of size a · in with the eccentricity of the axis of the turntable n and the angle of the arrow in the plan α (designation of the support contour according to the patent [2] is shown in fig.1b).

С помощью сумматоров и вычитателей в устройстве по [2] образуются суммы:With the help of adders and subtractors in the device according to [2] the amounts are formed:

Figure 00000002
Figure 00000002

и модули разностейand difference modules

Figure 00000003
Figure 00000003

где Рi - усилие в i-ой опоре, Р - сумма усилий всех опор.where P i is the force in the i-th support, P is the sum of the efforts of all the supports.

Условия устойчивости крана определяются выражениями:The stability conditions of the crane are determined by the expressions:

Figure 00000004
Figure 00000004

где C=L1/L; D=li/1.where C = L 1 / L; D = l i / 1.

Рассмотрим функции номинальных усилий в опорах [3]Consider the function of the nominal forces in the supports [3]

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

Figure 00000009
Figure 00000009

где М sinα , М cosα - составляющие опрокидывающего момента М относительно осей Y и X, Fn - момент, вызванный эксцентриситетом оси поворотной платформы. Выразив выражения (2) и (3) патента через функции номинальных усилий из (4)... (8) получим:where M sinα, M cosα are the components of the tipping moment M relative to the Y and X axes, Fn is the moment caused by the eccentricity of the axis of the turntable. Having expressed the expressions (2) and (3) of the patent through the functions of the nominal efforts from (4) ... (8) we obtain:

Figure 00000010
Figure 00000010

где M cosα =Bl; M sinα +Fn=AL, N=P.where M cosα = Bl; M sinα + Fn = AL, N = P.

В случае полной разгрузке опоры Rc=Р=0 усилия в остальных опорах равныIn the case of complete unloading of the support R c = P = 0, the forces in the remaining supports are equal

Figure 00000011
Figure 00000011

Figure 00000012
Figure 00000012

Figure 00000013
Figure 00000013

Figure 00000014
Figure 00000014

Figure 00000015
Figure 00000015

Последовательно подставив выражения (10)... (14) в (2) и (3), получим выражения для координат x, y центра масс при трехопорном опирании, которое полностью соответствует выражению (9) для четырехопорного опирания. В действительности центр масс при трехопорном опирании находится внутри треугольника. Поэтому в [2] предусмотрена дополнительно защита по минимуму усилия в опорах в соответствии с выражением Pi≤ α Р, где Pi - усилие в i-ой опоре, для чего используются четыре компаратора.Subsequently substituting expressions (10) ... (14) in (2) and (3), we obtain expressions for the x, y coordinates of the center of mass with a three-point bearing, which fully corresponds to expression (9) for four-point bearing. In fact, the center of mass with the tricycle support is inside the triangle. Therefore, in [2], additional protection is provided for minimizing the effort in the supports in accordance with the expression P i ≤ α P, where P i is the force in the i-th support, for which four comparators are used.

Рассмотренная система защиты по составляющим опрокидывающего момента не учитывает изменение знака момента, вызванного эксцентриситетом при повороте и не позволяет работу крана при отрыве от основания одной из опор, находящихся за линией опрокидывания, что допускается, например, "Правилами" Госгортехнадзора. Надежность, информативность функциональные и эксплутационные характеристики системы низки, что проистекает от способа “выключателя”, положенного в основу ее работы. Указанные недостатки устраняются в предлагаемом способе защиты.The considered protection system for the components of the tipping moment does not take into account the change in the sign of the moment caused by the eccentricity when turning and does not allow the crane to work when one of the supports located behind the tipping line is disconnected from the base, which is allowed, for example, by the "Rules" of Gosgortekhnadzor. Reliability, informativeness, the functional and operational characteristics of the system are low, which stems from the “switch” method, which is the basis of its operation. These disadvantages are eliminated in the proposed method of protection.

Суть способа в синтезировании из сигналов датчиков опор: функции опрокидывающего момента и номинальных усилий в опорах крана. При этом опрокидывающий момент приводится к одному “окну” (шкале), размер которого соответствует максимальному опрокидывающему моменту и срабатыванию защиты и определяется постоянной величиной восстанавливающего момента. Способ позволяет создать устройства защиты, адаптивные к опрокидывающему моменту и распределению усилий в опорах, а также создать устройство установки крана из транспортного положения на опоры с соблюдением горизонтальности платформы и номинального распределения усилий опор.The essence of the method is the synthesis of supports sensors signals: the function of the tipping moment and the nominal effort in the crane supports. In this case, the overturning moment is reduced to one “window” (scale), the size of which corresponds to the maximum overturning moment and the operation of the protection and is determined by the constant value of the restoring moment. The method allows to create protection devices that are adaptive to the tipping moment and the distribution of forces in the supports, as well as to create a device for installing the crane from the transport position on the supports in compliance with the horizontal platform and the nominal distribution of the support forces.

Рассмотрим способ синтеза опрокидывающего момента из сигналов датчиков опор. Попарно суммируя сигналы датчиков, принадлежащих к каждому ребру опрокидывания и вычитая полусумму сигналов усилий всех опор для случаев четырехопорного и трехопорного опирания крана, соответственно выражения ((4),... ,(7), (10),... (13)) получим следующие равенства.Consider a method of synthesizing a tipping moment from the signals of the support sensors. Pairwise summing the signals of the sensors belonging to each tipping rib and subtracting the half-sum of the stress signals of all the supports for the cases of four-support and three-support bearing of the crane, respectively, the expressions ((4), ..., (7), (10), ... (13) ) we obtain the following equalities.

Figure 00000016
Figure 00000016

Figure 00000017
Figure 00000017

Figure 00000018
Figure 00000018

Figure 00000019
Figure 00000019

Из (15),... ,(18) следует, что суммы S7,... ,S10 не зависят от полной разгрузки одной опоры, например, RC=0. То же самое касается случая неполной разгрузки опоры [4]. Умножив (15) и (16) на в, а (17) и (18) на a получимFrom (15), ..., (18) it follows that the sums S 7 , ..., S 10 do not depend on the complete unloading of one support, for example, R C = 0. The same applies to the case of incomplete unloading of the support [4]. Multiplying (15) and (16) by c, and (17) and (18) by a we get

Figure 00000020
Figure 00000020

Figure 00000021
Figure 00000021

где F=N*-gh=const, N*=N-QГ, N - полная масса крана с грузом, GH, QГ - соответственно масса неповоротной части крана и груза, n - эксцентриситет.where F = N * -g h = const, N * = NQ G , N is the total mass of the crane with the load, G H , Q G is the mass of the fixed part of the crane and the load, respectively, n is the eccentricity.

Исключив из (19) слагаемое Fn, получим составляющую момента М sinα и определим полный момент М, равныйEliminating the term Fn from (19), we obtain the moment component M sinα and determine the total moment M equal to

Figure 00000022
Figure 00000022

При этом функция полного опрокидывающегося момента определяется выражением.Moreover, the function of the full overturning moment is determined by the expression.

Figure 00000023
Figure 00000023

где

Figure 00000024
Figure 00000025
Gid - соответственно массы: груза, головки стрелы, i-ой секции стрелы, противовеса и приведенной к нему поворотной платформы, х - полная величина выдвижения секций телескопической стрелы, l1 - длина первой базовой секции стрелы, φ - угол наклона стрелы, lkop - коррекция на деформацию стрелы, R, r - геометрические размеры.Where
Figure 00000024
Figure 00000025
G id - respectively the masses: of the load, the boom head, the i-th boom section, the counterweight and the turntable brought to it, x - the total extension of the telescopic boom sections, l 1 - the length of the first base boom section, φ - the boom angle , l kop - correction for the deformation of the arrow, R, r - geometric dimensions.

Таким образом, синтезированный момент автоматически учитывает моментные нагрузки от масс стрелы и груза с учетом их функциональных связей с переменными параметрами стрелы.Thus, the synthesized moment automatically takes into account the moment loads from the masses of the boom and the load, taking into account their functional relationships with variable parameters of the boom.

В связи с тем, что по "Правилам" Госгортехнадзора устойчивость крана определяется относительно ребра его минимальной устойчивости, а в плане характеристики принимаются круговыми, уравнение устойчивости имеет вид.Due to the fact that according to the "Rules" of the Gosgortekhnadzor, the stability of the crane is determined relative to the edge of its minimum stability, and in terms of characteristics they are assumed to be circular, the stability equation has the form.

Figure 00000026
Figure 00000026

где a - размер опорного контура, Кзу - коэффициент запаса устойчивости.where a is the size of the reference contour, To zu is the safety factor.

Ввиду независимости сумм S7,... ,S8 - функции (15),... ,(18) от распределения усилий в опорах они используются для синтеза номинальных нагрузок в опорах. Для этого образуют следующие суммы:Due to the independence of the sums S 7 , ..., S 8 - functions (15), ..., (18) from the distribution of forces in the supports they are used to synthesize the nominal loads in the supports. To do this, form the following amounts:

Figure 00000027
Figure 00000027

Номинальные усилия опор (24) используются для вычисления отклонения от них фактических усилий в опорах, определяемых сигналами соответствующих датчиков. Например, в случае трехопорного опирания крана (R*с=0) отклонения усилий Δ Ri определяются в соответствии выражениями (10),... ,(13) и (24)The nominal forces of the supports (24) are used to calculate the deviation from them of the actual forces in the supports, determined by the signals of the respective sensors. For example, in the case of a three-support bearing of the crane (R * c = 0), the force deviations Δ R i are determined in accordance with the expressions (10), ..., (13) and (24)

Figure 00000028
Figure 00000028

В предлагаемом методе разности фактических, и номинальных усилий опор используется:In the proposed method, the difference between the actual and nominal efforts of the supports is used:

1. Для дополнительной защиты крана в процессе его работы с учетом отклонения усилий в опорах от номинальных, вызванных, например, просадкой, грунта под опорой или течью в ее гидросистеме.1. For additional protection of the crane during its operation, taking into account the deviation of the efforts in the supports from the nominal, caused, for example, by subsidence, of the soil under the support or leak in its hydraulic system.

2. Для правильной установки крана на опоры из транспортного состояния с одновременным соблюдением двух условий: горизонтальности платформы и номинального распределения усилий в них. Причем, если первое условие в какой-то мере выполняется известными устройствами, то второе, из-за отсутствия обратной связи по усилиям в опорах не может выполнено известным способом, что снижает номинальную устойчивость крана. Предлагаемый способ позволяет создание системы защиты, адаптивной к моментным нагрузкам и усилиям в опорах.2. For the correct installation of the crane on supports from the transport state with the simultaneous observance of two conditions: the horizontal platform and the nominal distribution of forces in them. Moreover, if the first condition is satisfied to some extent by known devices, the second, due to the lack of feedback on the efforts in the bearings, cannot be performed in a known manner, which reduces the nominal stability of the crane. The proposed method allows the creation of a protection system that is adaptive to moment loads and forces in the supports.

Реализация метода позволяет создание устройств защиты регулированием скоростей приводов крана в функции опрокидывающего момента или усилий в опорах, уменьшить колебания крана за счет активного их демпфирования сигналом отрицательно обратной связи по скорости изменения опрокидывающего момента и скорости подъема груза, а также исключить некоторые источники колебания, например, стрелы при ее “подъеме-опускании”, вызванные нелинейной передаточной функцией скорости толкатель-стрела.The implementation of the method allows the creation of protection devices by controlling the speeds of the crane drives as a function of the tipping moment or the efforts in the bearings, to reduce the oscillations of the crane due to their active damping by a negative feedback signal on the rate of change of the tipping moment and the speed of lifting the load, and also to exclude some sources of oscillation, for example boom when it is "raising-lowering" caused by a non-linear transfer function of the speed of the pusher-boom.

В итоге повышаются надежность работы крана и расширяются его эксплутационные характеристики.As a result, the reliability of the crane increases and its operational characteristics expand.

Проверка точности работы системы защиты, использующей предлагаемый способ на кране, проводится по его паспортным грузовым характеристикам.Checking the accuracy of the protection system using the proposed method on the crane is carried out according to its passport freight characteristics.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ СПОСОБА ЗАЩИТЫ.DEVICE FOR IMPLEMENTING METHOD OF PROTECTION.

На фиг.2 приведена структурная схема моментной защиты крана, включающая в себя.Figure 2 shows the structural diagram of the momentary protection of the crane, including.

УЗЛЫ: 1 защиты по максимальному моменту, 24 четырехквадрантный креномер с индикаторами крена 25, 26 защиты по состоянию опор c индикаторами, 61 правильной установки крана на опоры из транспортного состояния.Knots: 1 protection at the maximum moment, 24 four-quadrant roll measurement with roll indicators 25, 26 protection according to the condition of supports with indicators, 61 correct installation of the crane on supports from the transport state.

СИЛОИЗМЕРИТЕЛИ: 2, 3, 5, 6, выносных опор.FORCES: 2, 3, 5, 6, outriggers.

ДАТЧИК УГЛА стрелы в плане опор 4.CORNER SENSOR arrows in the plan of the supports 4.

Узел 1 моментной защиты содержит: силоизмерители 2, 3, 5, 6; трехвходовые сумматоры 7, 8, 9, 10 первой группы; двухвходовые сумматоры 12, 14, 20 второй группы; квадраторы 13, 15; двухвходовой сумматор сигналов квадраторов 16; коренатор 17; сумматор момента 19; дополнительный сумматор 18, четырехвходовой сумматор сигналов всех силоизмерителей 11; компаратор максимального момента 21; индикаторы: момента 22 и массы груза 23.Node 1 instant protection contains: force meters 2, 3, 5, 6; three-input adders 7, 8, 9, 10 of the first group; two-input adders 12, 14, 20 of the second group; quadrators 13, 15; two-input adder of the signals of the quadrators 16; corrector 17; adder of the moment 19; additional adder 18, four-input adder of signals of all load meters 11; comparator of maximum torque 21; indicators: moment 22 and mass of cargo 23.

ПРИНЦИП РАБОТЫ. Функция опрокидывающего момента, независящая от фактических усилий в опорах, синтезируется из последних следующим образом: каждый сумматор 7, 8, 9, 10 связан двумя входами с соответствующими силоизмерителями 2, 3, 5, 6, а третьими вычитающими входами с коэффициентом передачи 0,5 с выходом сумматора 11. А именно: 7 с 2, 6 и 11; 8 с 3,5 и 11; 9 с 2,3 и 11; 10 с 2,3 и 11. Сигналы сумм S7,... ,S10 с выходов 46, 47, 48, 50 сумматоров первой группы, соответствующие выражениям (15),... ,(18), поступают на одни входы сумматоров 12, 14 второй группы и два входа сумматора 20 в следующем порядке: с 48 через диод на 14, с 46 через диод на 12, с 47 и 50 через диоды на 20. Вторые входы 12 и 14 связаны с напряжением Fn. Выходы 12 и 14 диодами связаны с входом квадратора 13, а выход 20 диодом связан с квадратором 15, выходные сигналы которых соответствующие функциям M2sin2α и M2cos2α суммируются 16, выходом связанного с входом коренатора 17, выходом подключенного к одному входу сумматора момента 19, вторым вычитающим входом с коэффициентом передачи 0,5а, связанного с выходом сумматора 18, одним входом связанного с выходом сумматора 11, а вторым вычитающим входом с постоянным напряжением N*. Выходной сигнал 19, соответствующий опрокидывающему моменту относительно ребра минимальной устойчивости крана, поступает на входы: индикатора момента 22 и компаратора момента 21, вторым входом, связанного с постоянным восстанавливающим моментом, и индикатора момента 22. Выход 18 связан с индикатором массы груза 23.PRINCIPLE OF OPERATION. The function of the overturning moment, independent of the actual efforts in the supports, is synthesized from the latter as follows: each adder 7, 8, 9, 10 is connected by two inputs with the corresponding load cells 2, 3, 5, 6, and third subtracting inputs with a transfer coefficient of 0.5 with the output of the adder 11. Namely: 7 with 2, 6 and 11; 8 s 3,5 and 11; 9 s 2,3 and 11; 10 s 2,3 and 11. The signals of the sums S 7 , ..., S 10 from the outputs 46, 47, 48, 50 of the adders of the first group, corresponding to expressions (15), ..., (18), are fed to one input adders 12, 14 of the second group and two inputs of adder 20 in the following order: from 48 through the diode to 14, from 46 through the diode to 12, from 47 and 50 through diodes to 20. The second inputs 12 and 14 are connected to the voltage Fn. The outputs 12 and 14 of the diodes are connected to the input of the quadrator 13, and the output of the 20 diodes is connected to the quadrator 15, the output signals of which correspond to the functions M 2 sin 2 α and M 2 cos 2 α are summed 16, the output connected to the input of the corrector 17, the output connected to one the input of the adder of the moment 19, the second subtracting input with a transfer coefficient of 0.5A, associated with the output of the adder 18, one input associated with the output of the adder 11, and the second subtracting input with a constant voltage N *. The output signal 19, corresponding to the overturning moment relative to the rib of minimum crane stability, is supplied to the inputs: the moment indicator 22 and the moment comparator 21, the second input associated with a constant restoring moment, and the moment indicator 22. Output 18 is connected with the cargo mass indicator 23.

Таким образом, опрокидывающий момент приводится к одному “окну”, размер которого определяется величиной восстанавливающего момента. При превышении переменного опрокидывающего момента восстанавливающего момента, приведенного к постоянной величине, срабатывает компаратор, выключающий привода.Thus, the overturning moment is reduced to one “window”, the size of which is determined by the magnitude of the restoring moment. If the alternating overturning moment of the restoration moment, reduced to a constant value, is exceeded, a comparator is activated, which turns off the drive.

В связи с тем, что момент является функцией массы груза и переменных параметров стрелы срабатывание защиты происходит при одном значении момента, но на разных вылетах стрелы в соответствии с паспортными грузовыми характеристиками крана.Due to the fact that the moment is a function of the mass of the load and the variable parameters of the boom, the protection is triggered at a single value of the moment, but at different boom departures in accordance with the passport cargo characteristics of the crane.

На фиг.3. приведена структурная схема узла 26 защиты крана по состоянию опор. Синтез номинальных усилий опор осуществляется с помощью трехвходовых сумматоров 28, 30, 32, 34 третьей группы, двумя входами связанных с выходами 46, 47, 48, 50 сумматоров первой группы, а третьими входами с выходом 49 сумматора 11. Сумматоры двумя входами с коэффициентом передачи 0,5 связаны с вышеперечисленными выходами следующим образам: 28 с 46 и 47; 30 с 47 и 48; 32 с 48 и 50, 34 с 46 и 50, а третьими вычитающими входами с коэффициентом передачи 0,75 с выходом 49. В вычитателях 29, 31, 33, 35 из сигналов силоизмерителей вычитаются их синтезированные номинальные значения с выходов сумматоров 28, 30, 32, 34. Элементы совпадения 36, 37, 38, 39 одними входами-диодами связаны с выходами вычитателей, а другими входами - с выходами квадрантора 40 положения стрелы, входом связанного с выходом датчика угла 4. Выходы элементов "И" связаны с соответствующими светоизлучателями индикатора состояния опор 27 и управляющими входами ключей 41, 42, 43, 44 силоизмерителей опор, расположенных диагонально противоположно светоизлучателям, установленным в конфигурации опор. Компаратор 45 одним входом связан с выходами ключей, входами связанных с силоизмерителями, а другим входом - с допустимым напряжением. Выход 45 связан с устройством отключения приводов.In figure 3. The structural diagram of the crane protection unit 26 according to the state of the supports is shown. The synthesis of the nominal efforts of the supports is carried out using three-input adders 28, 30, 32, 34 of the third group, two inputs associated with the outputs 46, 47, 48, 50 of the adders of the first group, and the third inputs with the output 49 of the adder 11. Adders with two inputs with a gear ratio 0.5 are associated with the above outputs to the following images: 28 s 46 and 47; 30 s 47 and 48; 32 with 48 and 50, 34 with 46 and 50, and the third subtracting inputs with a transmission coefficient of 0.75 with an output of 49. In the subtractors 29, 31, 33, 35, their synthesized nominal values are subtracted from the outputs of the power meters from the outputs of the adders 28, 30, 32, 34. Coincidence elements 36, 37, 38, 39 are connected to the outputs of the subtractors by one of the inputs and diodes, and by the inputs of the quadrant 40 of the boom position connected to the output of the angle sensor 4 by the other inputs. The outputs of the "And" elements are connected to the corresponding light emitters indicator of the condition of the supports 27 and the control inputs of the keys 41, 42, 43, 44 power meters poles located diagonally opposite to the light emitters installed in the configuration of the supports. The comparator 45 with one input connected to the outputs of the keys, the inputs associated with the power meters, and the other input with a valid voltage. Output 45 is connected to a drive shutdown device.

ПРИНЦИП РАБОТЫ. Устройство непрерывно сравнивает фактические и синтезированные номинальные функции опор. Для этого выходы сумматоров 28, 30, 32, 34 соответственно связаны с одними входами вычитателей 29, 31, 33, 35, вторые входы которых связаны с соответствующими выходами 52, 51, 54, 53 силоизмерителей. При этом недогруженным опорам соответствуют разности отрицательного знака на выходах вычитателей, которые через диоды поступают на одни входы элементов И, вторые входы которых связаны с квадрантором положения стрелы. Из двух недогруженных опор с помощью логики выбирается "опасная опора", находящаяся в одном квадранте со стрелой. При этом срабатывает соответствующий элемент И и выходным сигналом “зажигает” индикатор “опасной опоры”, а также включает ключ силоизмерителя опоры, расположенной диагонально противоположно высвеченной опоре. Через открытый ключ сигнал выбранного силоизмерителя поступает на вход компаратора 45 и сравнивается с его минимально допустимым значением на втором входе. При понижении усилия в опоре ниже допустимой величины срабатывает 45 и выходным сигналом выключает привода крана.PRINCIPLE OF OPERATION. The device continuously compares the actual and synthesized nominal functions of the supports. For this, the outputs of the adders 28, 30, 32, 34 are respectively connected to one of the inputs of the subtractors 29, 31, 33, 35, the second inputs of which are connected to the corresponding outputs 52, 51, 54, 53 of the power meters. In this case, the underloaded supports correspond to the difference of the negative sign at the outputs of the subtractors, which, through the diodes, go to one of the inputs of the I elements, the second inputs of which are connected with the quadrant of the position of the boom. Of the two underloaded supports, the “dangerous support" located in the same quadrant with the arrow is selected using logic. In this case, the corresponding element And is triggered and the “dangerous support” indicator “lights up” the output signal, and also turns on the key of the power meter of the support located diagonally opposite to the highlighted support. Through the public key, the signal of the selected load meter is fed to the input of the comparator 45 and compared with its minimum acceptable value at the second input. When the force in the support decreases below the permissible value, it activates 45 and turns off the crane drive with the output signal.

Защита крана по состоянию опор осуществляется по минимуму усилия в опоре диагонально противоположной, опасно недогруженной.Protection of the crane by the state of the supports is carried out to a minimum of effort in the support diagonally opposite, dangerously underloaded.

На фиг.4. приведена структурная схема узла 61 правильной установки крана из транспортного состояния на выносные опоры.In figure 4. The structural diagram of the node 61 for the correct installation of the crane from the transport state to the outriggers is shown.

Она содержит. Сумматоры 62, 63, 64, 65, связанные одними входами с выходами 55, 56, 57, 58 вычитателей фактических и номинальных усилий, вторыми входами - с выходами 74, 73, 72, 71 четырехквадрантного креномера 24, а третьими входами через нормально замкнутый ключ 68 - с опорным напряжением. Управляющий вход ключа связан с выходом компаратора 70, входами связанного с опорным напряжением и выходом 49 сумматора сигналов силоизмерителей 11.She contains. Adders 62, 63, 64, 65, connected by one input to the outputs 55, 56, 57, 58 of the subtractor of the actual and nominal forces, the second inputs - with the outputs 74, 73, 72, 71 of the quadrant crank meter 24, and the third inputs through a normally closed key 68 - with reference voltage. The control input of the key is connected to the output of the comparator 70, the inputs associated with the reference voltage and the output 49 of the adder signals of the power meters 11.

Два элемента 4ИЛИ-НЕ 66 и 69 входами связаны с выходами 55, 56, 57, 58 вычитателей и 71, 72, 73, 74 креномера соответственно, а выходами через элемент "И" 67 выходом 79 - со светоиндикатором установки крана на опоры.Two elements 4 OR NOT 66 and 69 inputs connected to the outputs 55, 56, 57, 58 of the subtractor and 71, 72, 73, 74 of the roll gauge, respectively, and the outputs through the element "And" 67 output 79 - with the indicator light to install the crane on the supports.

ПРИНЦИП РАБОТЫ. В исходном состоянии усилия в опорах равны нулю поэтому на выходах 55, 56, 57, 58 вычитателей сигналы отсутствуют. Поэтому сигналы управления выдвижением гидроопор на выходах 75, 76, 77, 78 определяются сигналами на выходах креномера 71, 72, 73, 74 и опорным напряжением. По мере выдвижения опор и их касаний с основанием появляются сигналы на выходах соответствующих силоизмерителей. Ввиду большей чувствительности каналов креномера горизонтирование платформы может быть и при неполном нагружении опор (при касании колес крана). Когда напряжение на выходе 49 сумматора 11 достигнет заданной номинальной величины срабатывает компаратор 70, отключается ключ 68 и подача опорного напряжения на сумматоры 62... 65 прекращается. Теперь управление выдвижением опор осуществляется только отрицательными разностными сигналами усилий и сигналами креномера. При одновременном выполнении условий горизонтирования платформы и номинального распределения усилий в опорах сигналы на входах элементов 66 и 69 равны нулю, а на их выходах логические единицы, которые через элемент И “зажигают” индикатор завершения установки крана на опоры. В процессе работы крана система защиты выдает информацию о распределении усилий в опорах и защищает кран с учетом их состояния.PRINCIPLE OF OPERATION. In the initial state, the forces in the supports are zero, therefore, there are no signals at the outputs 55, 56, 57, 58 of the subtracters. Therefore, the control signals for the extension of the hydraulic supports at the outputs 75, 76, 77, 78 are determined by the signals at the outputs of the roll measure 71, 72, 73, 74 and the reference voltage. As the supports extend and their touches with the base, signals appear at the outputs of the respective load cells. Due to the greater sensitivity of the crannometer channels, platform leveling can also occur with incomplete loading of the supports (when touching the crane wheels). When the voltage at the output 49 of the adder 11 reaches a predetermined nominal value, the comparator 70 is activated, the key 68 is turned off and the supply of the reference voltage to the adders 62 ... 65 is stopped. Now, the extension control of the supports is carried out only by negative differential signals of efforts and signals of the roll gauge. With the simultaneous fulfillment of the platform leveling conditions and the nominal distribution of efforts in the supports, the signals at the inputs of the elements 66 and 69 are equal to zero, and their outputs are logical units that, through the And element, “light” the indicator of completion of the crane installation on the supports. During the operation of the crane, the protection system provides information on the distribution of forces in the supports and protects the crane according to their condition.

Источники информацииSources of information

1. Авт. свидетельство СССР №698903.1. Auth. USSR certificate No. 698903.

2. Патент 2.277.027 (Франция) опубл. 04.10.76.2. Patent 2.277.027 (France) publ. 10/04/76.

3. Вайнсон А.А. Подъемно-транспортные машины. М: - Машиностроение, - 1989.3. Vinson A.A. Hoisting machines. M: - Engineering, - 1989.

4. Мамаев К.М. О функциональных связях нагрузок с сигналами силоизмерителей в системах защиты автокранов. РАН - Вестник Дагестанского научного центра г. Махачкала, 2000, №7, с.49-57.4. Mamaev K.M. On the functional relationships of loads with signals of load meters in crane protection systems. RAS - Bulletin of the Dagestan Scientific Center of the city of Makhachkala, 2000, No. 7, p. 49-57.

Claims (6)

1. Способ защиты стрелового крана от опрокидывания, согласно которому используют сигналы датчиков усилий выносных опор и датчика угла стрелы в плане опор и при срабатывании защиты отключают приводы, отличающийся тем, что защиту осуществляют по максимуму опрокидывающего момента относительно ребра минимальной устойчивости крана, который сравнивают с постоянным восстанавливающим моментом, при этом для определения модуля опрокидывающегося момента, действующего в плоскости стрелы, суммируют сигналы датчиков усилий, принадлежащих каждому возможному ребру опрокидывания, вычитают из полученных сумм сигнал полусуммы сигналов всех датчиков и выделяют из найденных разностей сигналы синусной и косинусной составляющих момента.1. A method of protecting the jib crane from tipping, according to which the signals of the force sensors of the outriggers and the angle sensor of the boom in terms of the supports are used and when the protection is triggered, the drives are turned off, characterized in that the protection is carried out to the maximum of the tipping moment relative to the rib of minimum crane stability, which is compared at the same time, in order to determine the module of the tipping moment acting in the plane of the boom, the signals of the force sensors belonging to each a possible tipping edge, subtract from the sums received the signal of the half-sum of the signals of all sensors and extract the signals of the sine and cosine components of the moment from the found differences. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно защиту осуществляют по минимуму фактического усилия в опоре, диагонально противоположной опасно недогруженной опоре, которое сравнивают с номинальным, при этом для определения номинальных усилий опор попарно суммируют сигналы результатов суммирования сигналов датчиков усилий, принадлежащих каждому ребру опрокидывания, а вычитанием последних из сигналов датчиков усилий выявляют недогруженную опору.2. The method according to claim 1, characterized in that the protection is additionally carried out by minimizing the actual force in the support diagonally opposite to the dangerously underloaded support, which is compared with the nominal one, while to determine the nominal force of the supports, summarize the signals of the results of summing the signals of the force sensors belonging to each tipping rib, and by subtracting the last of the signals from the force sensors, an underloaded support is detected. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для установки крана из транспортного положения на опоры с соблюдением условий горизонтальности платформы крана и номинального распределения усилий в опорах используют разности сигналов фактических и номинальных усилий в опорах совместно с сигналами четырехквадрантного креномера.3. The method according to claim 1, characterized in that for the installation of the crane from the transport position on the supports in compliance with the horizontal conditions of the crane platform and the nominal distribution of forces in the supports, the differences of the signals of the actual and nominal forces in the supports are used together with the signals of the quadrant cranometer. 4. Устройство защиты стрелового крана от опрокидывания, содержащее датчики усилий выносных опор, выполненные в виде силоизмерителей опор, сумматоры, компаратор, отличающееся тем, что силоизмерители опор, образующих сторону опорного контура, связаны с двумя входами соответствующего из сумматоров первой группы, третьи входы которых связаны с выходом сумматора, подключенного ко всем силоизмерителям, выходы одной пары сумматоров первой группы через диоды связаны с одними входами первого и второго сумматоров второй группы, выходы другой пары сумматоров первой группы через диоды связаны с двумя входами третьего сумматора второй группы, выходы первого и второго сумматоров второй группы через диоды связаны с входом первого квадратора, а выход третьего сумматора через диод - со входом второго квадратора, выходы квадраторов через сумматор сигналов квадраторов связаны с коренатором, выход коренатора связан с одним входом сумматора момента, другим входом через дополнительный сумматор связанного с выходом сумматора сигналов всех силоизмерителей, выход сумматора момента связан с входом индикатора момента и с одним из входов компаратора, другой вход которого предназначен для восприятия сигнала постоянного восстанавливающего момента, другие входы сумматоров второй группы связаны с соответствующими источниками опорных напряжений.4. A device for protecting the jib crane from tipping over, containing the force sensors of the outriggers made in the form of force meters of supports, adders, a comparator, characterized in that the force meters of the supports forming the side of the support contour are connected to two inputs of the corresponding from the adders of the first group, the third inputs of which connected to the output of the adder connected to all load meters, the outputs of one pair of adders of the first group through diodes are connected to one of the inputs of the first and second adders of the second group, the outputs of another pair The adders of the first group are connected through diodes to two inputs of the third adder of the second group, the outputs of the first and second adders of the second group are connected through diodes to the input of the first quadrator, and the output of the third adder through a diode is connected to the input of the second quadrator, the outputs of the quadrators through the adder of the quadrator signals are connected to by the corrector, the output of the corrector is connected to one input of the moment adder, another input through an additional adder associated with the output of the adder of the signals of all load meters, the output of the moment adder indicator input torque and to one input of a comparator, the other input of which is intended for sensing DC signal restoring moment, the other inputs of the adders of the second group are connected with respective reference voltage sources. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что первый и четвертый сумматоры первой группы связаны с первым, второй и четвертый - со вторым, второй и третий - с третьим, первый и третий - с четвертым сумматором третьей группы, третьи входы сумматоров третьей группы связаны с выходом сумматора всех силоизмерителей; выходы силоизмерителей и сумматоров третьей группы попарно связаны с входами соответствующих вычитателей, выходами через диоды связанных с одними входами элементов совпадения, другие входы элементов совпадения связаны с соответствующими выходами квадрантора положения стрелы, входом связанного с датчиком угла в плане опор, а выходы - со светоизлучателями индикатора состояния опор и управляющими входами ключей силоизмерителей, расположенных в конфигурации опор диаметрально противоположно соответствующим светоизлучателям опор, выходы ключей связаны с одним из входов компаратора состояния опор, вторым входом связанного с соответствующим источником опорного напряжения, а выходом с устройством управления приводами.5. The device according to claim 4, characterized in that the first and fourth adders of the first group are connected to the first, second and fourth to the second, second and third to the third, the first and third to the fourth adder of the third group, the third inputs of the adders of the third groups are associated with the output of the adder of all force meters; the outputs of the power meters and adders of the third group are paired with the inputs of the corresponding subtractors, the outputs through the diodes associated with one input of the matching elements, the other inputs of the matching elements are connected with the corresponding outputs of the quadrant of the position of the boom, the input connected to the angle sensor in terms of supports, and the outputs are with light emitters of the indicator the state of the supports and the control inputs of the keys of the power meters located in the configuration of the supports diametrically opposite to the corresponding light emitters of the supports, s key associated with one of the inputs of the comparator state poles, a second input associated with a corresponding reference voltage, and output a drive control device. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что оно снабжено креномером, двумя элементами 4 ИЛИ-НЕ и четвертой группой сумматоров, связанных первыми входами с выходами вычитателей, вторыми входами - с выходами креномера, а третьими входами через нормально замкнутый ключ - с соответствующим источником опорного напряжения, управляющий вход ключа связан с выходом дополнительного компаратора, связанного входами с выходом сумматора сигналов всех силоизмерителей и с тем же источником опорного напряжения, входы первого и второго элементов 4 ИЛИ-НЕ связаны с входами сумматоров четвертой группы и выходами креномера соответственно, а выходы - с дополнительной схемой совпадения, выход которой подключен к светоиндикатору установки крана на опоры.6. The device according to claim 5, characterized in that it is equipped with a roll gauge, two elements 4 OR NOT and a fourth group of adders connected by the first inputs to the outputs of the subtractors, the second inputs - with the outputs of the roll measure, and the third inputs through a normally closed key - with the corresponding source of the reference voltage, the control input of the key is connected to the output of the additional comparator, connected by the inputs to the output of the adder of the signals of all load meters and with the same source of the reference voltage, the inputs of the first and second elements 4 OR NOT connected are connected with the inputs of the adders of the fourth group and the outputs of the roll gauge, respectively, and the outputs are with an additional matching circuit, the output of which is connected to the light indicator of the crane installation on the supports.
RU2003110052/11A 2003-04-09 2003-04-09 Method of and device for moment protection of boom crane by signals from support pickups RU2245294C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003110052/11A RU2245294C2 (en) 2003-04-09 2003-04-09 Method of and device for moment protection of boom crane by signals from support pickups

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003110052/11A RU2245294C2 (en) 2003-04-09 2003-04-09 Method of and device for moment protection of boom crane by signals from support pickups

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003110052A RU2003110052A (en) 2004-11-10
RU2245294C2 true RU2245294C2 (en) 2005-01-27

Family

ID=35139210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003110052/11A RU2245294C2 (en) 2003-04-09 2003-04-09 Method of and device for moment protection of boom crane by signals from support pickups

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2245294C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2466241C1 (en) * 2010-04-16 2012-11-10 Бауэр Машинен Гмбх Safety device for construction machine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2466241C1 (en) * 2010-04-16 2012-11-10 Бауэр Машинен Гмбх Safety device for construction machine
US8624752B2 (en) 2010-04-16 2014-01-07 Bauer Maschinen Gmbh Safety means for a construction machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102431897A (en) Crane lifting verticality deviation measuring and displaying device and lifting method
CN110371856B (en) Electrical dual-protection system of tower crane
CN103145038A (en) Double-lifting-appliance travelling bridge tilt angle measuring equipment based on position sensor and measuring method of measuring equipment
CN104961061A (en) Moment limiter used for crawling crane and control method thereof
CN106627138B (en) A kind of bogie overload limitation system
US20140124272A1 (en) Weight magnitude and weight position indication systems and methods
CN103145043A (en) Double-lifting double-lifting-appliance bridge crane tilt angle measuring device
EP2910912A1 (en) Improved monitoring system
CN104495622B (en) A kind of wind load control system, method, device and crane gear
CN109916326A (en) A kind of stage Payload Monitoring And Control method for early warning
RU2245294C2 (en) Method of and device for moment protection of boom crane by signals from support pickups
CN113124972A (en) Excavator material weighing method and system
CN103332599A (en) Device for monitoring lateral displacement of crane boom and method thereof
CN101891125A (en) Device and method for detecting deviation of superlift counterweight of crane
JPH02163628A (en) Measuring instrument
US8032325B2 (en) Device for sensing a radial position spread over more than 90 degrees
CA1329251C (en) Optical fibre measuring device, gyrometer, central navigation and stabilizing system
KR20090102012A (en) Signal processor of inductive wide angle sensor and signal processing method of the same
CN105606354B (en) Armored vehicle comprehensive actuator support base vertical direction stress Calibrating experimental bench
CN107003422B (en) Seismic sensor unit and corresponding nuclear power station emergency shutdown system
RU2271989C2 (en) Method of and device for protecting safety signals processing circuit of lifting machinery
RU2003110052A (en) METHOD FOR INSTANT PROTECTION OF THE LOOT CRANE BY THE SIGNALS OF SUPPORT SENSORS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
JPH11116183A (en) Crane rope swing angle measuring method and crane
Trinklein et al. Active load damping of an extending boom crane using a low cost RGB-D camera
JPS6245156B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130410