RU2271332C2 - Boom load-lifting crane protection method - Google Patents
Boom load-lifting crane protection method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2271332C2 RU2271332C2 RU2004125713/11A RU2004125713A RU2271332C2 RU 2271332 C2 RU2271332 C2 RU 2271332C2 RU 2004125713/11 A RU2004125713/11 A RU 2004125713/11A RU 2004125713 A RU2004125713 A RU 2004125713A RU 2271332 C2 RU2271332 C2 RU 2271332C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crane
- boom
- load
- twisting
- transverse
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Jib Cranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в системах управления и защиты от перегрузки стреловых грузоподъемных кранов.The invention relates to the field of mechanical engineering and can be used in control systems and protection against overload jib cranes.
Известен способ защиты стрелового грузоподъемного крана от перегрузки путем предварительного определения максимального веса, поднимаемого краном, его запоминания, измерения в процессе работы крана текущего значения веса поднимаемого груза, сравнения текущего значения поднимаемого веса с запомненным максимально допустимым и последующего формирования сигналов управления исполнительными механизмами грузоподъемного крана в зависимости от результатов этого сравнения [1], [2].There is a method of protecting a jib crane from overload by preliminary determining the maximum weight lifted by the crane, memorizing it, measuring the current value of the lifted weight during the operation of the crane, comparing the current value of the lifted weight with the stored maximum permissible value and then generating control signals for the actuating mechanisms of the hoisting crane in depending on the results of this comparison [1], [2].
Реализация этого способа обеспечивает эффективную защиту грузоподъемного крана от перегрузки только при вертикальном положении грузового полиспаста. При его наклонном положении, вызванным, в частности, подтаскиванием груза по земле или изменением трассы движения крана-трубоукладчика при его работе в составе колонны, направление вектора нагрузки отличается от расчетного (вертикального). Это приводит к погрешности измерения опрокидывающего момента крана (или крана-трубоукладчика) и к соответствующему снижению эффективности его защиты от перегрузки.The implementation of this method provides effective protection of the crane against overload only with the vertical position of the hoisting pulley. With its inclined position, caused, in particular, by dragging the load along the ground or by changing the route of the pipe-laying crane during its operation as a column, the direction of the load vector differs from the calculated (vertical) one. This leads to an error in measuring the overturning moment of the crane (or pipe-laying crane) and to a corresponding decrease in the effectiveness of its protection against overload.
Более совершенным и наиболее близким к предложенному является способ защиты стрелового грузоподъемного крана от перегрузки путем предварительного, например расчетным путем при проектировании крана, определения допустимой нагрузки, действующей на стрелу в продольно-вертикальной плоскости, ее запоминания, измерения в процессе работы крана параметра, характеризующего текущую нагрузку на стрелу в продольно-вертикальной плоскости, сравнения указанной текущей нагрузки на стрелу с запомненной максимально допустимой и последующего формирования сигнала управления механизмами крана в зависимости от результатов этого сравнения [3], [4].A more perfect and closest to the proposed one is a method of protecting a jib crane from overload by preliminary, for example, by calculating when designing a crane, determining the permissible load acting on the boom in a longitudinally vertical plane, memorizing it, measuring during the operation of the crane a parameter characterizing the current boom load in the vertical-longitudinal plane, comparing the indicated current load on the boom with the stored maximum allowable and subsequent formation Hovhan crane mechanism control signal depending on the outcome of this comparison, [3] and [4].
В этом способе осуществляется учет отклонения нагрузки на стрелу от вертикального направления в продольно-вертикальной плоскости (вдоль проекции стрелы на горизонтальную плоскость). Это обеспечивает более точное определение опрокидывающего момента крана и, соответственно, повышение эффективности его защиты от перегрузки.This method takes into account the deviation of the load on the boom from the vertical direction in the longitudinal-vertical plane (along the projection of the boom on a horizontal plane). This provides a more accurate definition of the tipping moment of the crane and, accordingly, increasing the efficiency of its protection against overload.
Однако при этом не определяются поперечные нагрузки на стрелу, т.е. горизонтальные составляющие сил, действующих на стрелу в плоскости, перпендикулярной проекции стрелы на горизонтальную плоскость и приводящие к поперечному изгибу скручиванию стрелы. Соответственно, не обеспечивается защита стрелы и крана в целом от этих нагрузок.However, the lateral loads on the boom, i.e. horizontal components of the forces acting on the boom in a plane perpendicular to the projection of the boom on a horizontal plane and leading to transverse bending of the twisting of the boom. Accordingly, the boom and crane as a whole are not protected from these loads.
Кроме того, в известном способе не обеспечивается регистрация изгибающих стрелу поперечных нагрузок и нагрузок, скручивающих стрелу, а также отсутствует возможность ручного или автоматического управления группой кранов из условия снижения этих нагрузок.In addition, in the known method, registration of bending transverse loads and loads twisting the boom is not provided, and there is no possibility of manual or automatic control of a group of cranes from the condition of reducing these loads.
Это приводит к снижению эффективности защиты грузоподъемного крана.This leads to a decrease in the protection efficiency of the crane.
Задачей, на решение которой направлено предложенное техническое решение, является расширение функциональных возможностей и, соответственно, повышение эффективности системы защиты грузоподъемного крана за счет:The task to which the proposed technical solution is directed is to expand the functionality and, accordingly, increase the efficiency of the crane protection system by:
- обеспечения защиты стрелы от скручивания и поперечного изгиба, вызванных отклонением нагрузки от вертикали, в частности, при подтаскивании груза краном по земле или полу или при оттягивании груза при его подъеме, перемещении и опускании;- ensuring the protection of the boom from twisting and lateral bending caused by the deviation of the load from the vertical, in particular, when pulling the load with a crane on the ground or floor or when pulling the load when it is raised, moved and lowered;
- синхронизации одновременной работы нескольких кранов (и кранов-трубоукладчиков) с учетом отклонения нагрузки от вертикали в плоскости, перпендикулярной проекции стрелы на горизонтальную поверхность;- synchronization of the simultaneous operation of several cranes (and pipe-laying cranes), taking into account the deviation of the load from the vertical in a plane perpendicular to the projection of the boom onto a horizontal surface;
- уменьшения раскачивания груза при его перемещении;- reduce the swing of the load when moving it;
- регистрации поперечной нагрузки на стрелу крана или скручивающей стрелу, в энергонезависимом запоминающем устройстве с возможностью считывания в случае необходимости для контроля соблюдения действующих правил безопасной эксплуатации крана.- registration of the transverse load on the boom of the crane or twisting arrow in a non-volatile memory device with the ability to read if necessary to monitor compliance with current rules for the safe operation of the crane.
В предложенном способе защиты грузоподъемного крана путем предварительного, например расчетным путем при проектировании крана, определения допустимой нагрузки, действующей на стрелу в продольно-вертикальной плоскости, ее запоминания, измерения в процессе работы крана, а в случае необходимости также и преобразования, параметра, характеризующего текущую нагрузку на стрелу в продольно-вертикальной плоскости, сравнения текущей нагрузки на стрелу с запомненной допустимой и последующего формирования сигнала управления механизмами крана в зависимости от результатов этого сравнения, решение поставленной технической задачи достигается тем, что дополнительно, например расчетным путем при проектировании крана, осуществляют определение и запоминание допустимой поперечной нагрузки на стрелу крана или скручивающей стрелу, или параметра, зависящего от этой нагрузки, в процессе работы крана дополнительно измеряют и при необходимости преобразуют параметр, характеризующий текущую поперечную нагрузку на стрелу крана или скручивающую стрелу, после чего дополнительно осуществляют их сравнение и последующее указанное формирование сигналов управление механизмами крана.In the proposed method of protecting a crane by preliminary, for example, by calculating, when designing a crane, determining the permissible load acting on the boom in a longitudinally vertical plane, memorizing it, measuring it during the operation of the crane, and, if necessary, also converting a parameter characterizing the current the load on the boom in the vertical-longitudinal plane, comparing the current load on the boom with the stored permissible and the subsequent formation of a signal to control the mechanisms of the crane depending on the results of this comparison, the solution of the technical problem is achieved by the fact that in addition, for example, by calculating when designing a crane, the permissible lateral load on the crane boom or twisting arrow is determined and stored, or a parameter depending on this load during the operation of the crane additionally measure and, if necessary, transform the parameter characterizing the current lateral load on the crane arm or twisting arrow, after which show their comparison and the subsequent indicated signal generation control of the crane mechanisms.
Решение поставленной технической задачи может также достигаться тем, что при определении и запоминании допустимой поперечной нагрузки и измерении фактической поперечной нагрузки на стрелу крана или скручивающей стрелу, в качестве параметра, зависящего от этой нагрузки, используют боковую деформацию (изгиб) стрелы крана, отклонение величины усилия или момента в механизме поворота крана или стрелы от номинального значения, разность усилий в разнесенных по горизонтали стреловых канатах или в узлах крепления стрелы, в частности треугольной, к опорному устройству или к поворотной платформе крана, а также деформацию скручивания стрелы крана или угол наклона оголовка стрелы в ее поперечной плоскости относительно гравитационной вертикали или поворотной платформы крана.The solution of the technical problem posed can also be achieved by the fact that when defining and storing the permissible lateral load and measuring the actual lateral load on the crane arm or twisting arrow, lateral deformation (bending) of the crane arrow, deviation of the force value are used as a parameter depending on this load or moment in the mechanism of rotation of the crane or boom from the nominal value, the difference in effort in the horizontally spaced boom ropes or in the attachment points of the boom, in particular triangular oh, to the supporting device or to the rotary platform of the crane, as well as the deformation of the twisting of the boom of the crane or the angle of inclination of the head of the boom in its transverse plane relative to the gravitational vertical or rotary platform of the crane.
При решении поставленной задачи дополнительно может определяться пространственное положение грузового каната, например путем измерения угла отклонения грузового полиспаста от вертикального положения в поперечной плоскости, с его последующим использованием при определении поперечной нагрузки на стрелу или нагрузки, скручивающей стрелу. Причем указанное определение нагрузки может осуществляться путем умножения веса поднимаемого краном груза на синус угла отклонения грузового полиспаста от вертикального положения в поперечной плоскости.When solving this problem, the spatial position of the cargo rope can be additionally determined, for example, by measuring the angle of deviation of the chain hoist from the vertical position in the transverse plane, with its subsequent use in determining the transverse load on the boom or the load twisting the boom. Moreover, the specified definition of the load can be carried out by multiplying the weight of the crane lifted by the load by the sine of the angle of deviation of the load pulley from the vertical position in the transverse plane.
Кроме того, при решении поставленных задач, определение и запоминание допустимой поперечной нагрузки на стрелу крана или скручивающей стрелу, или параметра, зависящего от этой нагрузки, может осуществляться в виде функций длины, пространственного положения или основной нагрузки стрелы (нагрузки в продольно-вертикальной плоскости), а текущее значение поперечной нагрузки или соответствующего ей параметра в процессе работы крана может дополнительно записываться в энергонезависимое запоминающее устройство с возможностью считывания в случае необходимости.In addition, when solving the tasks, determining and storing the permissible lateral load on the crane boom or twisting arrow, or a parameter depending on this load, can be carried out in the form of functions of the length, spatial position or main load of the boom (load in the vertical-longitudinal plane) , and the current value of the transverse load or the corresponding parameter during the operation of the crane can additionally be recorded in non-volatile memory with readability in taking into account the need.
Поставленная техническая задача решается также благодаря тому, что сформированные сигналы управления механизмами крана преобразуют в предупреждающие сигналы для крановщика или передают на исполнительные механизмы крана. При этом дополнительно выявляют знак (направление) текущей поперечной нагрузки на стрелу крана или скручивающей стрелу, а указанное формирование предупреждающих сигналов для крановщика или передачу на исполнительные механизмы сигналов блокировки поворота крана осуществляют только при повороте или перемещении крана (или при попытке крановщика осуществить поворот или перемещение крана) в сторону увеличения этой нагрузки. Причем предупреждающие сигналы для крановщика могут передаваться за пределы грузоподъемного крана с возможностью их восприятия крановщиком другого грузоподъемного крана, в частности крана-трубоукладчика.The stated technical problem is also solved due to the fact that the generated control signals of the crane mechanisms are converted into warning signals for the crane operator or transmitted to the crane actuators. In this case, the sign (direction) of the current lateral load on the crane arm or twisting arrow is additionally detected, and the indicated generation of warning signals for the crane operator or transmission of signals to block the rotation of the crane to the actuators is carried out only when the crane is rotated or moved (or when the crane operator tries to rotate or move crane) in the direction of increasing this load. Moreover, warning signals for the crane operator can be transmitted outside the crane with the possibility of their perception by the crane operator of another crane, in particular a pipe-laying crane.
При работе группы кранов в автоматизированном режиме, поставленная задача может решаться путем передачи сигналов управления механизмами крана на другой грузоподъемный кран с обеспечением возможности управления перемещением оголовка его стрелы крана в сторону уменьшения поперечной нагрузки первого крана.When the group of cranes is operating in an automated mode, the task can be solved by transmitting control signals of the crane mechanisms to another crane, with the possibility of controlling the movement of the head of its crane boom in the direction of reducing the transverse load of the first crane.
В ранее известных системах безопасности защита крана от перегрузки обеспечивается только по грузовому моменту, в том числе с учетом влияния на грузовой момент отклонения грузового полиспаста от вертикального положения в продольно-вертикальной плоскости (в направлении проекции стрелы на горизонтальную плоскость). В заявленном техническом решении, кроме указанной защиты, дополнительно реализуется защита стрелы и грузоподъемного крана в целом от поперечного изгиба и скручивания стрелы, т.е. обеспечивается комплексная защита от всех трех составляющих нагрузки на стрелу.In previously known safety systems, crane protection against overload is provided only for the load moment, including taking into account the influence on the load moment of the deviation of the load pulley from the vertical position in the longitudinal-vertical plane (in the direction of the projection of the boom onto the horizontal plane). In the claimed technical solution, in addition to the specified protection, protection of the boom and hoisting crane as a whole against lateral bending and twisting of the boom is additionally realized, i.e. provides comprehensive protection against all three components of the load on the boom.
Отличительные признаки независимого п.1 формулы заявленного изобретения, а именно - определение и запоминание допустимой поперечной нагрузки на стрелу или скручивающей стрелу, или параметра, зависящего от этой нагрузки, дополнительное измерение в процессе работы крана и, при необходимости, преобразования параметра, характеризующего текущую поперечную нагрузку на стрелу крана или скручивающую стрелу, а также дополнительное сравнение этих нагрузок или параметров, находятся в непосредственной причинно-следственной связи с достигаемым техническим результатом, поскольку обеспечивают расширение функциональных возможностей и, соответственно, повышение эффективности системы защиты грузоподъемного крана за счет обеспечения защиты не только от перегрузки, но и от скручивания и бокового изгиба стрелы, а также уменьшения раскачивания груза при его перемещении.Distinctive features of the independent claim 1 of the claims of the claimed invention, namely, the determination and storage of the permissible lateral load on the boom or twisting arrow, or a parameter depending on this load, an additional measurement during the operation of the crane and, if necessary, the conversion of the parameter characterizing the current transverse the load on the crane boom or torsion boom, as well as an additional comparison of these loads or parameters, are in direct causal relationship with the achieved t technical result, since they provide enhanced functionality and, consequently, increase the efficiency of the crane protection system by providing protection not only from overload, but also from twisting and lateral bending of the boom, as well as reducing the swinging of the load when moving it.
Эти признаки в системах защиты и управления грузоподъемных кранов ранее не использовались.These features have not been previously used in the protection and control systems of hoisting cranes.
Отличительные признаки зависимых пунктов формулы, уточняющие возможные варианты задания и определения поперечных нагрузок на стрелу крана или скручивающих стрелу, запись текущих значений этих нагрузок в энергонезависимую память, а также различные варианты формирования и использования сигналов управление механизмами крана, также обеспечивают указанное расширение функциональных возможностей системы защиты грузоподъемного крана. Кроме того, эти признаки дополнительно обеспечивают возможность синхронизации одновременной работы нескольких кранов (и кранов-трубоукладчиков) с учетом отклонения нагрузки от вертикали в плоскости, перпендикулярной проекции стрелы на горизонтальную поверхность, и регистрацию поперечной и скручивающей стрелу нагрузки, в энергонезависимом запоминающем устройстве, что также находится в прямой причинно-следственной связи с достигаемым техническим результатом - расширением функциональных возможностей системы безопасности грузоподъемного крана.Distinctive features of the dependent claims, specifying possible options for defining and defining transverse loads on the crane arm or twisting the arrow, recording the current values of these loads in non-volatile memory, as well as various options for generating and using signals for controlling crane mechanisms, also provide the specified extension of the protection system functionality hoisting crane. In addition, these features additionally provide the ability to synchronize the simultaneous operation of several cranes (and pipe-laying cranes), taking into account the deviation of the load from the vertical in a plane perpendicular to the projection of the boom on a horizontal surface, and the registration of the transverse and twisting boom of the load in a non-volatile storage device, which also It is in direct causal connection with the technical result achieved - the expansion of the functionality of the load safety system a lot of tap.
В известных технических решениях эти признаки либо отсутствуют, либо обеспечивают получение технического результата, отличающегося от указанного заявителем.In the known technical solutions, these signs are either absent or provide a technical result that differs from that indicated by the applicant.
Ранее известно, например, определение вертикальности полиспаста стрелового крана с целью повышения удобства эксплуатации (а.с. SU 1572981 A1, B 66 C 13/06, 23.06.1990) или с целью ограничения угла его наклона (а.с. SU 554202, B 66 C 23/90, 15/00, 27.04.1977), определение прогиба стрелы в продольно-вертикальной плоскости с целью повышения точности вычисления вылета (а.с. SU 1446094 A1, B 66 C 23/90, 23.12.1988) и т.д.For example, it is previously known, for example, to determine the verticality of the tackle of a jib crane in order to increase the ease of use (AS su 1572981 A1, B 66 C 13/06, 06/23/1990) or to limit the angle of inclination (AS SU 554202, B 66 C 23/90, 15/00, 04/27/1977), determination of the deflection of the boom in the vertical-longitudinal plane in order to improve the accuracy of calculating the departure (a.s. SU 1446094 A1, B 66 C 23/90, 12/23/1988) etc.
На фиг.1 в качестве примера приведена функциональная схема системы защиты стрелового грузоподъемного крана, реализующая предложенный способ. На фиг.2 показана векторная диаграмма сил, действующих на грузоподъемный кран при наклонном положении грузового полиспаста.Figure 1 as an example, a functional diagram of the protection system of a jib crane that implements the proposed method. Figure 2 shows a vector diagram of the forces acting on a hoisting crane with the tilted position of the load pulley.
Система защиты грузоподъемного крана содержит электронный блок 1, исполнительный блок 2 и датчики рабочих параметров 3 грузоподъемного крана, причем электронный блок 1 выполнен в виде микропроцессорного вычислителя 4 и подключенных к нему органов управления 5, индикаторов 6, запоминающего устройства 7 и устройства ввода-вывода информации 8, которое подключено к входам исполнительного блока 2 и к датчикам рабочих параметров 3.The protection system of the crane contains an electronic unit 1, an executive unit 2 and sensors of the operating parameters 3 of the crane, and the electronic unit 1 is made in the form of a microprocessor computer 4 and connected to it controls 5, indicators 6, a storage device 7 and an input / output device 8, which is connected to the inputs of the Executive unit 2 and to the sensors of the operating parameters 3.
Датчики рабочих параметров 3 в общем случае включают в себя датчик нагрузки 9 (один или несколько датчиков силы или давления), датчик длины стрелы 10, датчик угла поворота стрелы или платформы крана (датчик азимута) 11, датчик угла наклона стрелы 12, датчик деформации стрелы 13, датчик поперечного наклона оголовка стрелы 14, а также другие датчики (датчик предельного подъема грузозахватного органа, датчик усилия или момента в механизме поворота крана или стрелы, датчик угла наклона грузового полиспаста и т.д.), необходимость установки которых определяется конструкцией конкретного грузоподъемного крана и вариантом технической реализации предложенного способа.Sensors of operating parameters 3 generally include a load sensor 9 (one or more force or pressure sensors), an arrow length sensor 10, an angle sensor for an arrow or a crane platform (azimuth sensor) 11, an angle sensor for an arrow 12, an arrow deformation sensor 13, the transverse tilt sensor of the boom head 14, as well as other sensors (the sensor for the maximum lift of the load gripping body, the force or torque sensor in the rotation mechanism of the crane or the boom, the angle sensor of the tackle, etc.), the need for which elyaetsya specific structure of the crane and one technical realization of the proposed method.
Электронный блок 1 может быть выполнен в виде единого конструктивно законченного блока или может быть разделен на несколько отдельных блоков. Микропроцессорный вычислитель 4 может быть выполнен на микроконтроллере, органы управления 5 - в виде набора кнопок-клавиш, индикаторы 6 - в виде набора светодиодов и символьных жидкокристаллических индикаторов, запоминающее устройство 7 - на базе микросхем энергонезависимой памяти. Электронный блок 1 может содержать дополнительные функциональные устройства, не приведенные на фиг.1, например часы реального времени, использующиеся для работы регистратора параметров.The electronic unit 1 can be made in the form of a single structurally complete unit or can be divided into several separate blocks. Microprocessor calculator 4 can be performed on a microcontroller, controls 5 - in the form of a set of button keys, indicators 6 - in the form of a set of LEDs and symbolic liquid crystal indicators, a memory device 7 - based on non-volatile memory chips. The electronic unit 1 may contain additional functional devices not shown in FIG. 1, for example, a real-time clock used to operate the parameter logger.
Устройство ввода-вывода 8 обеспечивает согласование логических уровней входных и выходных сигналов микропроцессорного вычислителя 4 с датчиками 3 и исполнительным блоком 2 и может быть выполнено на базе интерфейсных микросхем, например типа МС14489, МСР2510 и т.д.The input-output device 8 ensures coordination of the logical levels of the input and output signals of the microprocessor calculator 4 with the sensors 3 and the executive unit 2 and can be performed on the basis of interface microcircuits, for example, the type MC14489, MCP2510, etc.
Связи устройства ввода-вывода 8 с датчиками рабочих параметров 3 и с исполнительным блоком 2 могут быть выполнены по радиальной схеме при помощи отдельных проводов или по мультиплексной линии связи.The connection of the input-output device 8 with the sensors of the operating parameters 3 and with the executive unit 2 can be performed according to the radial scheme using separate wires or via a multiplex communication line.
Исполнительный блок 2 может быть выполнен в виде набора силовых электромагнитных реле или защищенных силовых электронных ключей, подключенных к электрогидравлической системе управления грузоподъемного крана. В случае передачи информационных сигналов или сигналов управления на другой грузоподъемный кран, к исполнительному блоку 2 или к устройству ввода/вывода информации 8 дополнительно подключается сигнальный блок (блок световой или звуковой сигнализации), расположенный, например, на кабине крана, и блок дистанционной передачи сигналов управления кранов, например радиоканал связи.The Executive unit 2 can be made in the form of a set of power electromagnetic relays or protected power electronic keys connected to an electro-hydraulic control system of a crane. In the case of transmitting information signals or control signals to another crane, to the actuating unit 2 or to the input / output device information 8, an additional signal unit (light or sound signaling unit) located, for example, on the crane cabin, and a remote signal transmission unit are additionally connected crane controls, for example, a radio communication channel.
Поясним суть предложенного способа на примере работы реализующей его системы безопасности грузоподъемного крана.Let us explain the essence of the proposed method by the example of the work of the safety crane system implementing it.
При отклонении грузового полиспаста от вертикального положения на угол α (см. фиг.2), усилие в грузовом полиспасте Р можно представить в виде трех составляющих: Р1 - вертикальная составляющая нагрузки, Р2 - горизонтальная составляющая нагрузки в продольной плоскости стрелы (направленная вдоль проекции стрелы на горизонтальную плоскость) и Р3 - горизонтальная составляющая нагрузки в поперечной плоскости стрелы (направленная перпендикулярно проекции стрелы на горизонтальную плоскость и именуемая "поперечной нагрузкой").When the tackle deviates from the vertical position by an angle α (see Fig. 2), the force in the tackle P can be represented in the form of three components: P1 is the vertical component of the load, P2 is the horizontal component of the load in the longitudinal plane of the boom (directed along the projection of the boom on the horizontal plane) and P3 - the horizontal component of the load in the transverse plane of the boom (directed perpendicular to the projection of the arrow on the horizontal plane and called the "transverse load").
В ранее известных системах безопасности, в том числе в прототипе [3], [4], осуществляется защита от нагрузки, действующей только в продольно вертикальной плоскости - Р1 и Р2. Результирующая этих сил (см. фиг.2, Р'), т.е. основная нагрузка крана, создает грузовой или опрокидывающий момент крана, ограничение которого и осуществляют известные системы безопасности.In previously known security systems, including the prototype [3], [4], protection is provided from a load acting only in a longitudinally vertical plane - P1 and P2. The result of these forces (see figure 2, P '), i.e. the main load of the crane creates a load or tipping moment of the crane, the restriction of which is carried out by well-known security systems.
Однако в этих системах не учитывается горизонтальная (поперечная) составляющая нагрузки, перпендикулярная стреле - сила Р3. Эта сила создает момент, изгибающий стрелу по всей длине L1.However, in these systems the horizontal (transverse) component of the load is not taken into account, the force P3 perpendicular to the boom. This force creates a moment bending the arrow along the entire length L1.
Ось блоков грузового полиспаста на оголовке стрелы, как правило, не совпадает с продольной осью стрелы, особенно при наличии наклонно установленного гуська, и отстоит от нее на расстояние L2. Поэтому перпендикулярная к оси стрелы горизонтальная (поперечная) составляющая нагрузки Р3 дополнительно приводит к возникновению момента, скручивающего стрелу.As a rule, the axle of the blocks of the hoisting pulley on the head of the boom does not coincide with the longitudinal axis of the boom, especially when there is an inclined jib, and it is separated by a distance L2 from it. Therefore, the horizontal (transverse) load component P3 perpendicular to the axis of the boom additionally leads to the occurrence of a torque twisting the boom.
С учетом этого, для повышения безопасности работы крана, в предложенном техническом решении осуществляется защита крана от перегрузки не только по опрокидывающему (грузовому) моменту, но и по моменту изгиба стрелы в поперечной плоскости и по моменту скручивания стрелы, т.е. обеспечивается комплексная защита крана от всех трех составляющих нагрузки на стрелу.With this in mind, in order to increase the safety of the crane, the proposed technical solution protects the crane from overload not only at the tipping (load) moment, but also at the time of the bend of the boom in the transverse plane and at the time of twisting of the boom, i.e. provides comprehensive protection of the crane from all three components of the load on the boom.
Перед началом работы грузоподъемного крана, крановщик в ручном режиме при помощи органов управления 5, расположенных на электронном блоке 1, осуществляет установку параметров работы грузоподъемного крана, характеризующих его геометрию, условия или режим работы. К этим параметрам относятся вид используемого стрелового оборудования (наличие, длина и угол наклона гуська), характеристики опорного контура, ограничения по координатной защите и т.д. Количество и вид этих параметров определяются конструкцией конкретного грузоподъемного крана и нормативными требованиям к устройству и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов, в частности Правилами ПБ 10-382-00. Эти параметры сохраняются в памяти микроконтроллера микропроцессорного вычислителя 4 или в запоминающем устройстве 7.Before starting the operation of the crane, the crane operator in manual mode using the controls 5 located on the electronic unit 1, sets the parameters of the crane, characterizing its geometry, conditions or operating mode. These parameters include the type of boom equipment used (presence, length and angle of inclination of the jib), characteristics of the support contour, restrictions on coordinate protection, etc. The number and type of these parameters are determined by the design of a specific crane and the regulatory requirements for the design and safe operation of cranes, in particular, Rules PB 10-382-00. These parameters are stored in the memory of the microcontroller microprocessor calculator 4 or in the storage device 7.
Кроме того, в память микропроцессорного вычислителя 4 или в запоминающее устройство 7 предварительно (до начала работы крана) записываются величины нагрузок, допустимых для различных длин и пространственных положений стрелы крана при вертикальном положении его грузового полиспаста. Эти величины определяются, как правило, расчетным путем при проектировании крана и представлены в виде его грузовых характеристик.In addition, in the memory of the microprocessor calculator 4 or in the storage device 7 previously (before the start of the crane) the loads are recorded that are permissible for different lengths and spatial positions of the crane's jib when the vertical position of its cargo tackle. These values are determined, as a rule, by calculation when designing a crane and are presented in the form of its cargo characteristics.
Предварительно (до начала работы крана) также определяются расчетным или экспериментальным путем (например, путем измерения сил, соответствующих предельно-допустимой деформации стрелового оборудования крана) и записываются в память микропроцессорного вычислителя 4 или в запоминающее устройство 7 предельные значения допустимых нагрузок (усилий Р3 или моментов), действующих на стрелу крана в поперечной (горизонтальной) плоскости и (или) нагрузок, скручивающих стрелу. Эти нагрузки в общем виде представлены в виде функций длины стрелы, основной нагрузки стрелы (нагрузки в продольно-вертикальной плоскости) и, в случае необходимости, пространственного положения стрелы (если несущая способность или прочность стрелы зависит от ее пространственного положения, например угла наклона).Preliminarily (before the start of the crane operation) they are also determined by calculation or experimentally (for example, by measuring the forces corresponding to the maximum permissible deformation of the crane boom equipment) and the maximum permissible loads (forces P3 or moments) are recorded in the memory of the microprocessor computer 4 or in the memory 7 ) acting on the boom of the crane in the transverse (horizontal) plane and (or) loads twisting the boom. These loads are generally presented in the form of functions of the length of the boom, the main load of the boom (loads in the longitudinal-vertical plane) and, if necessary, the spatial position of the boom (if the bearing capacity or strength of the boom depends on its spatial position, for example, the angle of inclination).
Микропроцессорный вычислитель 4 работает по программе, записанной в памяти программ его микроконтроллера или в запоминающем устройстве 7, и через устройство ввода/вывода информации 8 осуществляет обмен с датчиками рабочих параметров 3 по общей мультиплексной линии связи или по отдельным проводам. После получения информации от датчиков рабочих параметров 3 микропроцессорный вычислитель 4 определяет действительные значения рабочих параметров крана - текущую нагрузку крана и фактическое положение его грузоподъемного (стрелового) оборудования, включая фактическое значение поперечной нагрузки Р3, изгибающей и скручивающей стрелу, или параметров, зависящих от этих нагрузок.The microprocessor calculator 4 operates according to the program recorded in the program memory of its microcontroller or in the storage device 7, and through the input / output device information 8 exchanges with the sensors of the operating parameters 3 via a common multiplex communication line or via separate wires. After receiving information from the sensors operating parameters 3, the microprocessor calculator 4 determines the actual values of the operating parameters of the crane - the current load of the crane and the actual position of its lifting (boom) equipment, including the actual value of the transverse load P3, bending and twisting the boom, or parameters depending on these loads .
Если в системе безопасности крана предусмотрено прямое измерение усилий - результирующей силы Р' (через измерение опрокидывающего момента крана) и усилий бокового изгиба и скручивания стрелы Р3, например при помощи установленных на стреле тензометрических датчиков, то микропроцессорный вычислитель 4 осуществляет прямое сравнение текущей нагрузки крана (включая составляющие нагрузки, действующие на стрелу крана в поперечной плоскости и скручивающие стрелу), с запомненными предельными допустимыми значениями этих составляющих нагрузки для текущего значения длины и пространственного положения стрелы. Далее, в зависимости от результатов этого сравнения, т.е. в случае превышения предельно допустимой нагрузки крана, микропроцессорный вычислитель 4 формирует сигналы управления механизмами крана, которые в качестве предупреждающих сигналов для крановщика поступают на индикаторы 6 или, через устройство ввода-вывода информации 8 и исполнительный блок 2, на электрогидравлические исполнительные механизмы, блокируя работу крана. Благодаря этому осуществляется защита крана от перегрузки по всем трем параметрам - по опрокидывающему моменту (изгибу стрелы в вертикальной плоскости), по боковому изгибу (деформации) стрелы и по скручиванию стрелы.If the crane safety system provides a direct measurement of the forces - the resulting force P '(through the measurement of the tipping moment of the crane) and the lateral bending and twisting forces of the boom P3, for example, using strain gauge sensors installed on the boom, then microprocessor calculator 4 directly compares the current crane load ( including the load components acting on the crane arm in the transverse plane and twisting the arrow), with the stored maximum permissible values of these load components A current value of the length and spatial position of the boom. Further, depending on the results of this comparison, i.e. in case of exceeding the maximum permissible load of the crane, the microprocessor calculator 4 generates control signals for the crane mechanisms, which, as warning signals for the crane operator, are sent to indicators 6 or, via the information input-output device 8 and executive unit 2, to electro-hydraulic actuators, blocking the crane operation . Thanks to this, the crane is protected against overload in all three parameters - by tipping moment (bending of the boom in a vertical plane), by lateral bending (deformation) of the boom and by twisting of the boom.
Если в системе безопасности не предусмотрено прямое измерение нагрузок, то вместо них используются любые параметры, непосредственно и однозначно зависящие от этих нагрузок (величины деформаций, давлений и т.п.). При необходимости для определения этих нагрузок по результатам косвенных измерений, микропроцессорным вычислителем 4 осуществляются необходимые преобразования выходных сигналов датчиков рабочих параметров 3. Это имеет место, например, когда опрокидывающий момент стрелового гидравлического крана определяется по результатам измерения давлений в штоковой и поршневой полостях гидроцилиндра подъема стрелы. Алгоритмы этих преобразований определяются конструкцией (геометрией) стрелового оборудования крана, общеизвестны и реализуются программно микропроцессорным вычислителем 4. При этом принцип работы системы безопасности не изменяется, поскольку аналогичным образом перед началом работы крана определяются и запоминаются предельные значения не нагрузок, а этих параметров. Например, расчетным путем при проектировании крана или путем предварительных измерений изгиба и скручивания стрелы под воздействием нагрузок, приложенных кб стреле с наклоном грузового полиспаста в плоскости, перпендикулярной стреле, определяют и задают предельные значения деформации - величины прогиба (изгиба) и скручивания стрелы крана под воздействием предельных поперечных (боковых) нагрузок Р3 при различных значениях длины стрелы, основной нагрузки крана и различных пространственных положениях стрелы. Далее в процессе работы грузоподъемного крана фактические значения этих параметров, полученные при помощи датчиков 3, аналогичным образом сравниваются с запомненными допустимыми значениями.If the safety system does not provide for direct measurement of loads, then instead of them any parameters are used that directly and unambiguously depend on these loads (values of deformations, pressures, etc.). If necessary, to determine these loads from indirect measurements, the microprocessor calculator 4 performs the necessary transformations of the output signals of the sensors of the operating parameters 3. This occurs, for example, when the tipping moment of the jib hydraulic crane is determined by the results of pressure measurements in the rod and piston cavities of the boom lifting hydraulic cylinder. The algorithms of these transformations are determined by the design (geometry) of the crane boom equipment, are well known and implemented by the microprocessor computer 4. This does not change the principle of operation of the safety system, since the limiting values of these parameters are determined and stored in the same way before the crane starts. For example, by calculating during the design of the crane or by preliminary measurements of the bending and twisting of the boom under the influence of loads applied to the boom with the tilting of the load pulley in a plane perpendicular to the boom, the deformation limits are determined and set - the magnitude of the deflection (bending) and twisting of the crane boom under the influence ultimate transverse (lateral) loads P3 at various values of the length of the boom, the main load of the crane and various spatial positions of the boom. Further, during the operation of the crane, the actual values of these parameters obtained with the help of sensors 3 are likewise compared with the stored permissible values.
При работе крана его платформа всегда устанавливается горизонтально. Поэтому для измерения угла скручивания стрелы может быть использован датчик угла поперечного наклона оголовка стрелы 14 относительно гравитационной вертикали, реализованный, например, на акселерометре. Величина этого угла может непосредственно использоваться в качестве параметра, предельная величина которого подлежит ограничению в системе безопасности, либо на основании этой угловой деформации микропроцессорным вычислителем 4 по очевидным алгоритмам вычисляется момент скручивания стрелы или сила Р3. В случае, если платформа крана установлена с небольшим наклоном, то действительное значение угла скручивания стрелы определяется микропроцессорным вычислителем 4 как разность поперечного угла наклона оголовка стрелы и угла наклона платформы крана относительно горизонтальной поверхности.When the crane is operating, its platform is always installed horizontally. Therefore, to measure the angle of rotation of the boom, a transverse angle sensor of the head of the boom 14 relative to the gravitational vertical can be used, for example, implemented on an accelerometer. The value of this angle can be directly used as a parameter, the limiting value of which is subject to limitation in the security system, or based on this angular deformation by a microprocessor calculator 4, the torsion moment of the boom or the force P3 is calculated using obvious algorithms. If the crane platform is installed with a slight slope, then the actual value of the torsion angle of the boom is determined by microprocessor 4 as the difference between the transverse angle of inclination of the boom head and the angle of inclination of the crane platform relative to the horizontal surface.
Другим возможным вариантом измерения поперечной силы Р3 является выявление отклонения величины усилия или момента в механизме поворота крана или стрелы от номинального значения. (Под номинальными значениями усилия или момента в данном случае подразумеваются значения этих величин при поперечной нагрузке на стрелу Р3=0.).Another possible option for measuring the transverse force P3 is to detect the deviation of the magnitude of the force or moment in the rotation mechanism of the crane or boom from the nominal value. (Nominal values of force or moment in this case mean the values of these values with a transverse load on the boom P3 = 0.).
Очевидно что момент, создаваемый механизмом поворота M1, складывается из момента трения в опорно-поворотном устройстве крана М2 и из момента М3, создаваемого поперечной силой Р3. Поэтому при известном значении момента сил трения в опорно-поворотном устройстве крана, определенном, например, экспериментальным путем перед началом работы крана, и сохраненном в запоминающем устройстве 7 для различных значений грузового момента, микропроцессорный вычислитель 4 определяет момент, необходимый для преодоления момента, создаваемого силой Р3, по формуле М3=M1-М2. При этом текущее значение момента M1 может быть измерено при помощи датчика момента привода поворота крана, входящего в состав датчиков рабочих параметров 3.Obviously, the moment created by the rotation mechanism M1 is the sum of the moment of friction in the slewing ring of the crane M2 and the moment M3 created by the transverse force P3. Therefore, with a known value of the moment of frictional forces in the slewing device of the crane, determined, for example, experimentally before starting the crane, and stored in the memory 7 for various values of the load moment, the microprocessor calculator 4 determines the moment necessary to overcome the moment created by the force P3, according to the formula M3 = M1-M2. In this case, the current value of the moment M1 can be measured using a torque sensor of the crane rotation drive, which is part of the sensors of operating parameters 3.
Далее микропроцессорный вычислитель 4 путем деления момента М3 на величину вылета грузозахватного органа осуществляет вычисление силы Р3 и далее использует ее в качестве параметра, по которому осуществляется ограничение нагрузки на кран.Next, the microprocessor calculator 4 by dividing the moment M3 by the departure value of the load gripping body calculates the force P3 and then uses it as a parameter by which the load on the crane is limited.
Величина силы Р3 - силы бокового изгиба стрелы может быть также определена через измерение поперечной деформации стрелы, например с помощью датчика этой деформации. Конструкции таких датчиков и принципы их работы известны, например, из SU 1446094, В 66 С 23/90, 1988 или ЕР 672889 А2, G 01 B 11/16, В 66 С 23/90, 20.09.1995.The magnitude of the force P3 - the lateral bending force of the boom can also be determined by measuring the lateral deformation of the boom, for example using a sensor of this deformation. The design of such sensors and the principles of their operation are known, for example, from SU 1446094, B 66 C 23/90, 1988 or EP 672889 A2, G 01 B 11/16, B 66 C 23/90, 09/20/1995.
Далее величина деформации стрелы аналогичным образом может быть использована в качестве параметра, по которому осуществляется ограничение нагрузки на кран, либо на основании величины этой деформации микропроцессорный вычислитель 4 вычисляет изгибающий момент или величину силы Р3.Further, the deformation value of the boom can be similarly used as a parameter by which the load on the crane is limited, or based on the magnitude of this deformation, the microprocessor calculator 4 calculates the bending moment or the magnitude of the force P3.
Если в конструкции крана предусматривается крепление стрелы к опорному устройству или к платформе крана в двух разнесенных по горизонтали точках (используется треугольная стрела, что типично, например, для трубоукладчиков) или применяются разнесенные по горизонтали стреловые канаты, то момент изгиба стрелы в поперечной плоскости и, соответственно, величина усилия Р3, могут быть определены на основании результатов измерений усилий в разнесенных по горизонтали стреловых канатах или в узлах крепления стрелы. При этом очевидно, что момент изгиба стрелы или сила Р3 пропорциональны разности измеряемых усилий, а коэффициент пропорциональности зависит от геометрии стрелового оборудования и определяется известными методами (расчетными или экспериментальным путем).If the crane design provides for mounting the boom to the supporting device or to the crane platform at two horizontally spaced points (using a triangular boom, which is typical, for example, for pipe layers) or horizontally spaced boom ropes, then the moment of the arrow bending in the transverse plane and, accordingly, the magnitude of the force P3 can be determined on the basis of the results of measurements of the forces in the horizontal spaced boom ropes or in the attachment points of the boom. It is obvious that the arrow bending moment or the force P3 is proportional to the difference in the measured forces, and the proportionality coefficient depends on the geometry of the boom equipment and is determined by known methods (calculated or experimental).
Другой возможный вариант определения поперечной нагрузки Р3 базируется на определении пространственного положения грузового каната, например, путем измерения угла отклонения грузового полиспаста от вертикального положения в поперечной плоскости, с его последующим использованием для вычисления нагрузки Р3. Вычисление осуществляет микропроцессорный вычислитель 4 путем умножения веса поднимаемого краном груза Р1 на синус угла отклонения грузового полиспаста от вертикального положения в поперечной плоскости (см. фиг.2). Если установленный в системе безопасности датчик нагрузки 9 измеряет не силу Р1, а общее усилие в грузовом полиспасте Р или результирующую нагрузку в продольно-вертикальной плоскости Р', то применяется двух координатный датчик угла наклона грузового полиспаста, а микропроцессорный вычислитель 4 осуществляет дополнительные тригонометрические вычисления, которые с очевидностью вытекают из фиг.2.Another possible option for determining the transverse load P3 is based on determining the spatial position of the cargo rope, for example, by measuring the angle of deviation of the cargo pulley from the vertical position in the transverse plane, with its subsequent use to calculate the load P3. The calculation is carried out by a microprocessor calculator 4 by multiplying the weight of the cargo P1 lifted by the crane by the sine of the angle of deviation of the load pulley from the vertical position in the transverse plane (see figure 2). If the load sensor 9 installed in the security system does not measure the force P1, but the total force in the tackle P or the resulting load in the longitudinally vertical plane P ', then a two-coordinate tilt angle sensor is used, and the microprocessor calculator 4 performs additional trigonometric calculations, which obviously follow from figure 2.
Известно, что применение в системе безопасности записи (регистрации) рабочих параметров грузоподъемного крана, с целью контроля соблюдения крановщиком правил безопасной эксплуатации крана, обеспечивает снижение аварийности его работы. Поэтому регистрация этих параметров позволяет повысить эффективность системы защиты грузоподъемного крана и, соответственно, является одним из факторов, обеспечивающих решение поставленной задачи.It is known that the use in the security system of recording (recording) the operating parameters of a crane, in order to monitor compliance by the crane operator with the rules for safe operation of the crane, reduces the accident rate of its operation. Therefore, the registration of these parameters allows you to increase the efficiency of the protection system of the crane and, accordingly, is one of the factors that ensure the solution of the problem.
Встроенный в систему безопасности регистратор параметров содержит энергонезависимое запоминающее устройство 7, в которое микропроцессорный вычислитель 4 записывает рабочие параметры крана, измеренные датчиками рабочих параметров 3, а также результаты их обработки.The parameter recorder integrated in the security system contains a non-volatile memory 7, in which the microprocessor calculator 4 records the operating parameters of the crane, measured by the sensors of the operating parameters 3, as well as the results of their processing.
Кроме предусмотренных требованиями РД10-399-01 параметров, в запоминающее устройство 7 дополнительно записываются текущие значения поперечной нагрузки на стрелу крана или скручивающей стрелу, или параметра, соответствующего этой нагрузке. Это дает возможность зафиксировать нарушения правил безопасной эксплуатации крана и выявить причины аварий, вызванных подтаскиванием груза по земле и его оттягиванием при перемещении.In addition to the parameters provided for by the requirements of RD10-399-01, the current values of the lateral load on the crane boom or twisting arrow, or a parameter corresponding to this load, are additionally recorded in the storage device 7. This makes it possible to record violations of the rules for safe operation of the crane and identify the causes of accidents caused by pulling the load on the ground and pulling it when moving.
Для обеспечения возможности считывания записанной в запоминающее устройство 7 информации, микропроцессорный вычислитель 4 имеет встроенный интерфейс для подключения к внешнему считывающему устройству, в частности персональному компьютеру.To enable reading information recorded in the storage device 7, the microprocessor calculator 4 has a built-in interface for connecting to an external reading device, in particular a personal computer.
Для повышения эффективности защиты крана в системе безопасности микропроцессорный вычислитель 4 может определять не только абсолютное значение, но и знак (направление) текущей поперечной нагрузки на стрелу крана в поперечной плоскости или скручивающей стрелу, или параметра, непосредственно зависящего от этой нагрузки, например боковой деформации стрелы. Это осуществляется путем выявления знака выходных сигналов датчика деформации стрелы 13, датчика угла поперечного наклона оголовка стрелы 14, датчика угла отклонения грузового полиспаста от вертикального положения в поперечной плоскости и т.д. В этом случае микропроцессорный вычислитель 4, учитывая этот знак, формирует сигналы управления механизмами крана только при повороте или перемещении оголовка стрелы крана в сторону увеличения поперечной нагрузки или скручивающей стрелу. Соответственно, формирование предупреждающих сигналов для крановщика или передача на исполнительные механизмы сигналов блокировки поворота крана, осуществляются только при повороте крана или перемещении оголовка его стрелы в сторону увеличения этой нагрузки.To increase the protection efficiency of the crane in the security system, the microprocessor calculator 4 can determine not only the absolute value, but also the sign (direction) of the current lateral load on the crane's arrow in the transverse plane or twisting arrow, or a parameter that directly depends on this load, for example, lateral deformation of the arrow . This is done by identifying the sign of the output signals of the deformation sensor of the boom 13, the sensor of the angle of transverse inclination of the head of the arrow 14, the sensor of the angle of deviation of the load pulley from the vertical position in the transverse plane, etc. In this case, the microprocessor calculator 4, taking into account this sign, generates control signals for the crane mechanisms only when the head of the crane boom is rotated or moved in the direction of increasing transverse load or twisting arrow. Accordingly, the formation of warning signals for the crane operator or transmission to the actuators of signals to block the rotation of the crane is carried out only when the crane is rotated or the head of its boom is moved to increase this load.
На рычагах управления механизмами поворота крана могут быть установлены концевые выключатели, выявляющие направление перемещения этих рычагов, т.е. выявляющие намерение (попытку) крановщика осуществить поворот крана в ту или иную строну. Эти концевые выключатели могут быть подключены к микропроцессорному вычислителю 4 аналогично другим датчикам рабочих параметров 3 и далее могут использоваться микропроцессорным вычислителем 4 для формирования сигналов управления механизмами крана только при попытках крановщика осуществить поворот крана в сторону увеличения боковой нагрузки на стрелу.Limit switches can be installed on the control levers of the crane rotation mechanisms, indicating the direction of movement of these levers, i.e. revealing the intention (attempt) of the crane operator to turn the crane in one direction or another. These limit switches can be connected to microprocessor calculator 4 similarly to other sensors of operating parameters 3 and can then be used by microprocessor calculator 4 to generate signals for controlling crane mechanisms only when the crane operator attempts to rotate the crane to increase lateral load on the boom.
Очевидно, что запрет движения крана в сторону увеличения поперечной нагрузки позволяет уменьшить раскачивание груза при его перемещении, что повышает эффективность системы защиты грузоподъемного крана и, соответственно, является дополнительным фактором, обеспечивающим решение поставленной задачи.Obviously, the prohibition of the movement of the crane in the direction of increasing the transverse load reduces the swing of the load during its movement, which increases the efficiency of the protection system of the crane and, accordingly, is an additional factor that provides a solution to the problem.
При одновременной работе группы грузоподъемных кранов, например при работе кранов-трубоукладчиков в составе колонны, сигналы управления механизмами крана, сформированные микропроцессорным вычислителем 4, через устройство ввода-вывода информации 8 или через исполнительный блок могут быть переданы на другой кран (кран-трубоукладчик) в виде информационных (предупреждающих) сигналов или сигналов управления на другой грузоподъемный кран. В этом случае к исполнительному блоку 2 или к устройству ввода-вывода информации 8 дополнительно подключается сигнальный блок (блок световой или звуковой сигнализации синхронности работы кранов), расположенный, например, на кабине крана, или блок дистанционной передачи сигналов управления кранов, например радиоканал связи.With the simultaneous operation of a group of hoisting cranes, for example, during the operation of pipe-laying cranes as a part of a column, the crane control signals generated by a microprocessor-based computer 4, through an information input-output device 8 or through an actuating unit, can be transferred to another crane (pipe-laying crane) in in the form of information (warning) signals or control signals to another crane. In this case, a signal unit (light or sound alarm unit for synchronizing the operation of the cranes) located, for example, on the cockpit, or a remote control signal transmission unit for cranes, such as a radio communication channel, is additionally connected to the executive unit 2 or to the information input-output device 8.
В этом случае крановщик второго крана, воспринимая предупреждающие световые или звуковые сигналы о наличии недопустимо большой поперечной (горизонтальной) нагрузки на стрелу первого крана, в ручном режиме управляет перемещением оголовка стрелы своего (второго) крана в сторону уменьшения поперечной нагрузки первого крана путем поворота стрелы или изменения скорости движения крана в целом. Благодаря этому обеспечивается синхронизация совместной работы грузоподъемных кранов и соответствующее снижение нагрузок на них.In this case, the crane operator of the second crane, receiving warning light or sound signals about the presence of an unacceptably large transverse (horizontal) load on the boom of the first crane, manually controls the movement of the boom head of his (second) crane in the direction of decreasing the transverse load of the first crane by turning the boom or changes in the speed of the crane as a whole. This ensures synchronization of the joint work of hoisting cranes and a corresponding reduction in the loads on them.
При наличии на втором кране системы электрического или электрогидравлического управления, защита первого крана от недопустимо большой поперечной (горизонтальной) нагрузки на стрелу может осуществляться в автоматическом режиме. Для этого сигналы управления механизмами крана передаются с первого крана на второй через блоки дистанционного управления, например по радиоканалу и далее используются для управления механизмами привода стрелы, поворота или скорости движения крана.If there is an electric or electro-hydraulic control system on the second crane, the first crane can be protected from an unacceptably large transverse (horizontal) load on the boom in automatic mode. To do this, the control signals of the crane mechanisms are transmitted from the first crane to the second via remote control units, for example, via a radio channel and are then used to control the boom drive mechanisms, rotation, or crane movement speed.
Реализация отличительных признаков предложенного технического решения обеспечивает существенное расширение функциональных возможностей и, соответственно, повышение эффективности системы защиты грузоподъемного крана за счет реализации защиты стрелы от скручивания и бокового изгиба стрелы, вызванных нарушением требований п.9.5.19 Правил ПБ 10-382-00, запрещающих подтаскивание груза краном по земле, полу или рельсам при наклонном положении грузовых канатов, а также оттягивание груза во время его подъема, перемещения и опускания. Кроме того, расширение функциональных возможностей достигается за счет синхронизации одновременной работы нескольких кранов (и кранов-трубоукладчиков) с целью уменьшения поперечных нагрузок, уменьшения раскачивания груза при его перемещении, а также регистрации поперечных нагрузок и скручивающих нагрузок на стрелу крана.The implementation of the distinguishing features of the proposed technical solution provides a significant expansion of functionality and, accordingly, increasing the efficiency of the crane protection system by implementing the protection of the boom from twisting and lateral bending of the boom caused by a violation of the requirements of clause 9.5.19 of Rules PB 10-382-00 dragging the cargo by crane on the ground, floor or rails with the inclined position of the cargo ropes, as well as pulling the cargo during its lifting, moving and lowering. In addition, the expansion of functionality is achieved by synchronizing the simultaneous operation of several cranes (and pipe-laying cranes) in order to reduce lateral loads, reduce swinging of the load when moving it, as well as register transverse loads and torsional loads on the crane boom.
Источники информацииInformation sources
1. А.с. SU 447350 A1, МПК 5 B 66 C 15/00, 23/88, 15.12.1974.1. A.S. SU 447350 A1, IPC 5 B 66 C 15/00, 23/88, 12/15/1974.
2. Патент RU 2149820 C1, МПК 7 B 66 C 23/88, 27.05.2000.2. Patent RU 2149820 C1, IPC 7 B 66 C 23/88, 05.27.2000.
3. А.с. SU 1533990 A1, МПК 5 B 66 C 15/00, 07.01.1990.3. A.S. SU 1533990 A1, IPC 5 B 66 C 15/00, 01/07/1990.
4. А.с. SU 1791345 A1, МПК 5 B 66 C 13/22, 30.01.1993.4. A.S. SU 1791345 A1, IPC 5 B 66 C 13/22, 01/30/1993.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004125713/11A RU2271332C2 (en) | 2004-08-23 | 2004-08-23 | Boom load-lifting crane protection method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004125713/11A RU2271332C2 (en) | 2004-08-23 | 2004-08-23 | Boom load-lifting crane protection method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004125713A RU2004125713A (en) | 2005-03-10 |
| RU2271332C2 true RU2271332C2 (en) | 2006-03-10 |
Family
ID=35364434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004125713/11A RU2271332C2 (en) | 2004-08-23 | 2004-08-23 | Boom load-lifting crane protection method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2271332C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2695006C2 (en) * | 2014-12-18 | 2019-07-18 | Ивеко Магирус Аг | Method for controlling an air device and an air device with a controller which realizes said method |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009032270A1 (en) * | 2009-07-08 | 2011-01-13 | Liebherr-Werk Nenzing Gmbh | Method for controlling a drive of a crane |
-
2004
- 2004-08-23 RU RU2004125713/11A patent/RU2271332C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2695006C2 (en) * | 2014-12-18 | 2019-07-18 | Ивеко Магирус Аг | Method for controlling an air device and an air device with a controller which realizes said method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004125713A (en) | 2005-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102464270B (en) | Overturning-preventing torque limiter and movable crane | |
| US10472214B2 (en) | Crane and method for monitoring the overload protection of such a crane | |
| AU650359B2 (en) | Load moment indicator system | |
| CN201882830U (en) | Anti-overturning moment limiter system and traveling crane | |
| JPH07125987A (en) | Suspension load/overturning moment detecting device for mobile crane | |
| US20120296519A1 (en) | Crane Control | |
| RU2709322C2 (en) | Crane, as well as monitoring method of overload protection device of said crane | |
| CN110371856B (en) | Electrical dual-protection system of tower crane | |
| JP2017206384A (en) | Method for ascertaining load capacity of crane, and crane | |
| EP2910912A1 (en) | Improved monitoring system | |
| CN107628545B (en) | A kind of moment limiting system of offshore crane | |
| CN104495622A (en) | Wind load control system, method and apparatus and hoisting equipment | |
| RU2271332C2 (en) | Boom load-lifting crane protection method | |
| RU2345944C1 (en) | Method of improvement of safety of work of erecting crane (versions) | |
| RU2396201C1 (en) | Method of increasing safety (versions) and safety system of jib hoisting crane (versions) | |
| EP2202194B1 (en) | Personnel hoist | |
| Bernold et al. | Intelligent technology for truck crane accident prevention | |
| RU56886U1 (en) | LOAD CRANE PROTECTION SYSTEM OF THE BOOM TYPE | |
| RU2349536C1 (en) | Method for control of mobile loaded crane stability and device for its realisation | |
| JPS6234680B2 (en) | ||
| RU2271985C2 (en) | Load-lifting crane protection method | |
| RU2322382C1 (en) | Boom load-lifting crane overload protection method (versions) | |
| JP3596931B2 (en) | Construction machine load condition detection device | |
| RU2391285C1 (en) | Jib crane load limiter | |
| CN212953954U (en) | Lifting hook height control device and crane |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140824 |