RU2783317C1 - Method for controlling the skew of an overhead or gantry crane - Google Patents
Method for controlling the skew of an overhead or gantry crane Download PDFInfo
- Publication number
- RU2783317C1 RU2783317C1 RU2022110904A RU2022110904A RU2783317C1 RU 2783317 C1 RU2783317 C1 RU 2783317C1 RU 2022110904 A RU2022110904 A RU 2022110904A RU 2022110904 A RU2022110904 A RU 2022110904A RU 2783317 C1 RU2783317 C1 RU 2783317C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- skew
- crane
- difference
- time
- rails
- Prior art date
Links
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 5
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 5
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 3
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 2
- 206010043431 Thinking abnormal Diseases 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к способу управления поперечным перекосом мостового или козлового крана.The present invention relates to a method for controlling the skewing of an overhead or gantry crane.
Перекосом козлового или мостового называется забег одной опоры крана относительно другой. Общий перекос состоит из двух составляющих. Это так называемый свободный перекос и упругий перекос. Свободный перекос - это перекос, когда кран поворачивается из-за наличия зазоров между рельсами и ребордами колес. Упругий перекос - это дальнейшая эволюция перекоса, происходящая после наступления свободного перекоса. Он случается из-за появления упругих деформаций крановых конструкций. В кранах с малыми пролетами основным видом перекоса является свободный перекос, а в кранах с большими пролетами - упругий перекос. Однако, не зависимо от природы перекоса он является очень вредным явлением. Из-за перекоса происходит повышенный износ колес и рельсов. Возникающие напряжения в конструкции крана из-за наличия упругого перекоса приводят к появлению очагов разрушения конструкций. Сегодня в России существующее законодательство обязывает оборудовать козловые и мостовые краны ограничителями перекоса, которые осуществляют автоматическую остановку крана при больших перекосах. А на кранах с большими пролетами устанавливают системы автоматической стабилизации перекоса крана.The skew of the gantry or bridge is the run of one crane support relative to the other. The overall bias has two components. This is the so-called free skew and elastic skew. Free skew is skew when the crane turns due to gaps between rails and wheel flanges. Elastic skew is a further evolution of skew that occurs after the onset of free skew. It happens due to the appearance of elastic deformations of crane structures. In cranes with small spans, the main type of skew is free skew, and in cranes with large spans, elastic skew. However, regardless of the nature of the skew, it is a very harmful phenomenon. Due to the misalignment, increased wear of the wheels and rails occurs. The resulting stresses in the crane structure due to the presence of elastic misalignment lead to the appearance of centers of structural failure. Today, in Russia, the existing legislation obliges to equip gantry and overhead cranes with skew limiters, which automatically stop the crane in case of large skews. And on cranes with large spans, systems for automatic stabilization of the crane skew are installed.
Перекос в ограничителях перекоса или в системах автоматической стабилизации перекоса крана в основном измеряют двумя способами: измерением разности путей, проходимых двумя опорами крана, и измерением упругой деформации пролетного строения или опор крана. Первый способ является более распространенным, так как между перекосом пролетного строения крана и забегом опор существует однозначная зависимость. Определение разности путей, проходимых опорами крана, производится либо измерением углов поворота двух холостых колес противоположных опор крана (или специальных измерительных роликов) либо измерением расстояний, проходимых опорами крана от упоров, установленных в конце рельсового пути.The skew in skew limiters or automatic skew stabilization systems of a crane is mainly measured in two ways: by measuring the difference in paths traveled by two crane legs, and by measuring the elastic deformation of the superstructure or crane legs. The first method is more common, since there is an unambiguous relationship between the skew of the crane span and the run of the supports. Determination of the difference in the paths traversed by the crane supports is carried out either by measuring the angles of rotation of two idle wheels of opposite crane supports (or special measuring rollers) or by measuring the distances traveled by the crane supports from the stops installed at the end of the rail track.
В патенте RU 2061645 С1 опубл. 10.06.1996 [1] предложено устройство - ограничитель перекоса опор крана. В этом устройстве величина перекоса опор крана определяется посредством применения датчиков перекоса, содержащих ролики, которые катятся по боковой поверхности рельса.In the patent RU 2061645 C1 publ. 06/10/1996 [1] proposed a device - limiter skew crane supports. In this device, the amount of misalignment of the crane supports is determined by the use of misalignment sensors containing rollers that roll along the side surface of the rail.
В патенте RU 2405735 С1 опубл. 10.12.2010 [2] предложено устройство для направления движения мостового крана с целью управления перекосом опор крана. В этом устройстве величина перекоса опор крана определяется посредством применения 4-х бесконтактных датчиков перекоса, расположенный попарно впереди и сзади тележки одной стороны и измеряющие расстояние до боковых поверхностей рельса.In the patent RU 2405735 C1 publ. On 10.12.2010 [2], a device was proposed for guiding the movement of an overhead crane in order to control the skew of the crane supports. In this device, the magnitude of the crane support skew is determined by using 4 non-contact skew sensors, located in pairs in front and behind the trolley on one side and measuring the distance to the side surfaces of the rail.
В патенте RU 2502665 С1 опубл. 27.12.2013 [3] предложен способ ограничения перекоса мостового крана. В этом способе для определения величины перекоса используются дифференциально включенные датчики, бесконтактно измеряющие расстояния до боковых поверхностей рельсов.In the patent RU 2502665 C1 publ. 12/27/2013 [3] proposed a method for limiting the skew of an overhead crane. In this method, to determine the amount of misalignment, differentially connected sensors are used that non-contactly measure the distances to the side surfaces of the rails.
В АС 611857 опубл. 25.06.1978 [4] предложен способ ограничения перекоса мостового крана. В этом способе для определения величины перекоса используются ролики, находящиеся в горизонтальной плоскости и прижатые к боковой стороне рельсов через особую рычажную систему.In AC 611857 publ. 06/25/1978 [4] proposed a method for limiting the skew of an overhead crane. In this method, to determine the amount of misalignment, rollers are used that are in a horizontal plane and are pressed against the side of the rails through a special lever system.
Все эти изобретения объединены общим принципом - определение перекоса крана путем измерения расстояний до боковой поверхности рельса. Применение этого принципа на реальной производственной площадке нерационально, так как проводить точные измерения таких малых величин в условиях высокой загрязненности очень сложно и затратно.All these inventions are united by a common principle - determining the skew of the crane by measuring the distances to the side surface of the rail. The application of this principle on a real production site is irrational, since it is very difficult and costly to carry out accurate measurements of such small quantities in conditions of high pollution.
В АС 691381 опубл. 15.10.1979 [5] предложена конструкция устройства ограничителя перекоса мостового крана. В предлагаемом ограничителе величина перекоса крана определяется путем измерений зазора между ребордой колеса и поверхностью рельса. Однако проводить такие точные измерения в условиях реальной эксплуатации крана сложно.In AC 691381 publ. 10/15/1979 [5] proposed the design of the overhead crane skew limiter. In the proposed limiter, the magnitude of the skew of the crane is determined by measuring the gap between the wheel flange and the rail surface. However, it is difficult to carry out such accurate measurements in actual crane operation.
В АС 160288 опубл. 16.01.1964 [6] предложена конструкция устройства для синхронизации передвижения опор совместно работающих механизмов. В предлагаемом устройстве величина перекоса крана определяется путем измерения пройденного пути колесами каждой стороны, а в качестве датчиков оборотов колеса применены сельсины. Такой способ измерения не отличается высокой точностью и сложен при его технической реализации.In AC 160288 publ. 01/16/1964 [6] proposed the design of a device for synchronizing the movement of supports of jointly working mechanisms. In the proposed device, the magnitude of the crane skew is determined by measuring the distance traveled by the wheels of each side, and selsyns are used as wheel speed sensors. This method of measurement is not very accurate and is difficult to implement technically.
В АС 213309 опубл. 12.03.1968 [7] предложена конструкция устройства для автоматического ограничения перекоса опор грузоподъемных кранов. В предлагаемом устройстве величина перекоса крана определяется путем измерения боковых усилий, возникающих на колесах при образовании перекоса. Такой способ измерения крайне сложен при его технической реализации.In AC 213309 publ. 03/12/1968 [7] proposed the design of a device for automatically limiting the distortion of the supports of cranes. In the proposed device, the magnitude of the crane skew is determined by measuring the lateral forces that occur on the wheels when the skew is formed. This method of measurement is extremely complicated in its technical implementation.
Большинство предлагаемых способов измерений величин перекосов кранов основано на измерении либо расстояний между базовыми поверхностями крана и рельсов, либо на прямом или косвенном измерении пройденного пути, пройденном от отбойника или иной неподвижной поверхности.Most of the proposed methods for measuring the magnitude of crane distortions are based on measuring either the distances between the base surfaces of the crane and the rails, or on the direct or indirect measurement of the distance traveled from the fender or other fixed surface.
Известно, что проведение автоматических точных как прямых, так и косвенных измерений расстояний является достаточно сложной технической задачей. Более простой задачей является измерение величин временных отрезков.It is known that carrying out automatic accurate both direct and indirect measurements of distances is a rather complex technical problem. A simpler task is to measure the values of time intervals.
Применение более простых, но достаточно точных способов измерений значений перекоса позволит снизить стоимость систем автоматической стабилизации перекоса крана, что в свою очередь может привести к их повсеместному применению.The use of simpler, but sufficiently accurate methods for measuring the misalignment values will reduce the cost of systems for automatic stabilization of the crane misalignment, which in turn can lead to their widespread use.
Проблема упрощения управления перекосом крана решается согласно изобретению с помощью способа управления согласно пункту 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты исполнения изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.The problem of simplifying the control of the skew of the crane is solved according to the invention using the control method according to paragraph 1 of the claims. Preferred embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Наиболее близким аналогом предлагаемого решения является дискретный способ измерения пути для определения перекоса крана, приведенный в источнике [8] (Глава 14, П.14.6.). Этот способ основан на определении разностей путей, проходимых правыми и левыми опорами кранов. Для этого вдоль рельсового пути с обеих сторон рельсовых опор крана на равных расстояниях друг от друга устанавливают реперы, а на ходовых тележках крана - импульсные датчики перемещения. Величина перекоса определяется по разности импульсов, получаемых с датчиков, установленных на двух сторонах крана. Однако, применение такого способа не дает необходимой точности измерений, кроме этого он достаточно сложен при его технической реализации.The closest analogue of the proposed solution is a discrete method for measuring the path to determine the skew of the crane, given in the source [8] (Chapter 14, P.14.6.). This method is based on determining the differences in the paths traversed by the right and left crane supports. To do this, reference points are installed along the rail track on both sides of the crane rail supports at equal distances from each other, and pulse displacement sensors are installed on the crane undercarriages. The amount of misalignment is determined by the difference in pulses received from sensors installed on both sides of the crane. However, the use of this method does not provide the necessary measurement accuracy, in addition, it is rather complicated in its technical implementation.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение является повышение качества управления перекосом крана с одновременным снижением сложности его реализации.The task to be solved by the claimed invention is to improve the quality of crane skew control while reducing the complexity of its implementation.
Эта задача решается тем, что в предлагаемом способе используется определение величины перекоса крана как функции времени задержки появления события прохождения реперной точки с одной и с другой сторон правых и левых рельсов. Причем реперные точки расположены на оси, перпендикулярной оси рельсов и расстояние между этими образующими осями может быть как разным, так и одинаковым. Такая реализация упрощает процесс измерения перекоса. Нет необходимости делать реперные точки на строго одинаковом расстоянии друг от друга. Достаточно только выполнять требование нахождения реперных точек на ортогональной продольным осям рельс прямой. Частота определения величины перекоса зависит от частоты установки реперных точек.This problem is solved by the fact that the proposed method uses the determination of the magnitude of the skew of the crane as a function of the delay time for the occurrence of the event of the passage of the reference point from one side and the other from the right and left rails. Moreover, the reference points are located on an axis perpendicular to the axis of the rails and the distance between these generating axes can be either different or the same. This implementation simplifies the skew measurement process. There is no need to make reference points at exactly the same distance from each other. It is enough to fulfill the requirement of finding reference points on a straight line orthogonal to the longitudinal axes of the rail. The frequency of determining the amount of skew depends on the frequency of setting the reference points.
Управлять величиной перекоса крана с применением заявленного способа можно реализовав раздельное управление правым и левым двигателями привода тележки крана.It is possible to control the magnitude of the crane skew using the claimed method by implementing separate control of the right and left motors of the crane trolley drive.
Так, например, при выявлении и фиксации величины перекоса в виде значения задержки прохождения реперных точек правой и левой сторонами тележки крана, в случае поступления команд снижения скорости, можно легко реализовать выравнивание крана путем задержки выполнения последовательности команд снижения скорости приводным устройством отстающей стороны на величину задержки прохождения реперных точек правой и левой сторонами тележки крана.So, for example, when detecting and fixing the amount of skew in the form of a delay value for the passage of reference points by the right and left sides of the crane bogie, in the event of commands to reduce speed, it is possible to easily level the crane by delaying the execution of a sequence of commands to reduce speed by the drive device of the lagging side by the amount of delay passing the reference points on the right and left sides of the crane trolley.
Так же снижать величину перекоса крана можно с использованием команд ускорения крана. В этом случае при выявлении и фиксации величины перекоса в виде значения задержки прохождения реперных точек правой и левой сторонами тележки крана, в случае поступления команд увеличения скорости, можно сравнительно просто снизить перекос крана путем задержки выполнения последовательности команд увеличения скорости приводным устройством опережающей стороны на величину задержки прохождения реперных точек правой и левой сторонами тележки крана.It is also possible to reduce the amount of crane skew using crane acceleration commands. In this case, when detecting and fixing the amount of skew in the form of a delay value for the passage of reference points by the right and left sides of the crane bogie, in the event of receiving commands to increase the speed, it is relatively easy to reduce the skew of the crane by delaying the execution of the sequence of commands to increase the speed by the drive device of the leading side by the amount of delay passing the reference points on the right and left sides of the crane trolley.
В случае, когда необходимо длительное движение тележки крана в одну строну, и возможно появление накапливающегося перекоса, можно ввести понятие предельного значения перекоса, а точнее временной задержки прохождения реперных точек правой и левой сторонами тележки крана, при достижении которой двигатель опережающей стороны отключается или замедляется на заданное время.In the case when a long movement of the crane bogie in one direction is necessary, and an accumulating misalignment is possible, it is possible to introduce the concept of the limiting value of the misalignment, or rather, the time delay in passing the reference points by the right and left sides of the crane bogie, upon reaching which the engine of the leading side is turned off or slowed down by specified time.
В зависимости от вида реализации, от скорости движения тележки крана и частоты установки реперных точек, предлагаемый способ управления перекосом может давать результат через достаточно большие промежутки времени. Поэтому предлагается оснастить тележку крана любым простым дополнительным аварийным устройством для выявления возникновения критического, недопустимого аварийного перекоса и предназначенным для аварийной остановки крана в случае возникновения такого перекоса. Срабатывание этого устройства означает то, что на одной из сторон тележки возникло повреждение и дальнейшая работа крана невозможна.Depending on the type of implementation, on the speed of the crane trolley and the frequency of setting reference points, the proposed method of skew control can give results after fairly long periods of time. Therefore, it is proposed to equip the crane trolley with any simple additional emergency device to detect the occurrence of a critical, unacceptable emergency skew and designed to emergency stop the crane in the event of such a skew. The operation of this device means that damage has occurred on one of the sides of the trolley and further operation of the crane is impossible.
Техническим результатом применения предлагаемого способа управления перекосом крана является повышение качества работы крана с одновременным упрощением его конструкции.The technical result of applying the proposed method of controlling the skew of the crane is to improve the quality of the crane while simplifying its design.
Предлагаемое техническое решение основано на том, что перекос крана определяется по разности времени прохождения правой и левой сторонами крана неподвижных реперных точек, расположенных с обеих сторон тележки крана рядом с правым и левым рельсами на осях, перпендикулярных продольным осям рельсов.The proposed technical solution is based on the fact that the crane skew is determined by the difference in the time difference between the right and left sides of the crane passing fixed reference points located on both sides of the crane bogie next to the right and left rails on axes perpendicular to the longitudinal axes of the rails.
Список литературных источниковList of literary sources
1. Патент RU 2061645 С1 МПК В66С 9/16. Ограничитель перекоса опор кранов мостового типа // Чирков А.Н. (RU), Чирков Ю.А. (RU) опубл. 10.06.1996.1. Patent RU 2061645 C1 IPC V66S 9/16. Limiter of skew of supports of cranes of bridge type // Chirkov A.N. (RU), Chirkov Yu.A. (RU) publ. 06/10/1996.
2. Патент RU 2405735 С1 МПК В66С 9/16. Устройство для направления движения мостового крана // Шилов A.A. (RU) опубл. 10.12.2010.2. Patent RU 2405735 C1 IPC V66S 9/16. Device for guiding the movement of an overhead crane // Shilov A.A. (RU) publ. 12/10/2010.
3. Патент RU 2502665 С1 МПК В66С 9/16, В66С 17/00. Способ ограничения перекоса мостового крана // Кочевинов Д.В. (RU) Федяева Г.А. (RU) опубл. 27.12.2013.3. Patent RU 2502665 C1 IPC V66S 9/16, V66S 17/00. A method for limiting the skew of an overhead crane // Kochevinov D.V. (RU) Fedyaeva G.A. (RU) publ. 12/27/2013.
4. Авторское свидетельство SU 611857 МПК В66С 9/16. Ограничитель перекоса крана мостового типа // Добровенский В.A. (SU), Сголбов А.С.(SU), Колдышев Н.Н. (SU) и др. опубл. 25.06.1978.4. Author's certificate SU 611857 IPC V66S 9/16. Bridge-type crane skew limiter // Dobrovensky V.A. (SU), Sgolbov A.S.(SU), Koldyshev N.N. (SU) and others publ. 06/25/1978.
5. Авторское свидетельство SU 691381 МПК В66С 15/00. Ограничитель перекоса мостового крана // Григорьев Ю.М. (SU) опубл. 20.10.1979.5. Author's certificate SU 691381 IPC V66S 15/00. Overhead crane skew limiter // Grigoriev Yu.M. (SU) publ. 10/20/1979.
6. Авторское свидетельство SU 160288 МПК В66С.Устройство для синхронизации передвижения опор совместно работающих механизмов // Орлов Н.Я. (SU) опубл. 16.01.1964.6. Author's certificate SU 160288 MPK V66S. Device for synchronizing the movement of supports of jointly working mechanisms // Orlov N.Ya. (SU) publ. 01/16/1964.
7. Авторское свидетельство SU 213309 МПК В66С.Автоматический ограничитель перекоса опор грузоподъемных кранов // Орлов Н.Я. (SU), Степочкин Л.М. (SU) опубл. 29.05.1968.7. Author's certificate SU 213309 MPK V66S. Automatic skew limiter for crane supports. Orlov N.Ya. (SU), Stepochkin L.M. (SU) publ. May 29, 1968.
8. Грузоподъемные машины [Текст]: Учебник для вузов по специальности «Подъемно-транспортные машины и оборудование» / М.П. Александров, Л.Н. Колобов, Н.А. Лобов и др. - Москва: Машиностроение, 1986. - 400 с.8. Lifting machines [Text]: A textbook for universities in the specialty "Lifting and transport machines and equipment" / M.P. Aleksandrov, L.N. Kolobov, N.A. Lobov and others - Moscow: Mashinostroenie, 1986. - 400 p.
Claims (5)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2783317C1 true RU2783317C1 (en) | 2022-11-11 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1581679A1 (en) * | 1988-05-23 | 1990-07-30 | Ворошиловградский машиностроительный институт | Apparatus for determining skewness of overhead travelling crane supports |
| RU2061645C1 (en) * | 1993-06-21 | 1996-06-10 | Оренбургский политехнический институт | Bridge crane support skewing limiter |
| US6057777A (en) * | 1997-07-31 | 2000-05-02 | Laser Technology | Industrial position sensor |
| US7499186B2 (en) * | 2003-11-25 | 2009-03-03 | Mhe Technologies, Inc. | Laser survey device |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1581679A1 (en) * | 1988-05-23 | 1990-07-30 | Ворошиловградский машиностроительный институт | Apparatus for determining skewness of overhead travelling crane supports |
| RU2061645C1 (en) * | 1993-06-21 | 1996-06-10 | Оренбургский политехнический институт | Bridge crane support skewing limiter |
| US6057777A (en) * | 1997-07-31 | 2000-05-02 | Laser Technology | Industrial position sensor |
| US7499186B2 (en) * | 2003-11-25 | 2009-03-03 | Mhe Technologies, Inc. | Laser survey device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101934806B (en) | High-precision speed measurement positioning method and system for medium and low-speed maglev trains | |
| US20180143017A1 (en) | Versine trolley-type equipment for inspecting track irregularity | |
| US7278305B2 (en) | Apparatus for detecting hunting and angle of attack of a rail vehicle wheelset | |
| CN103991463B (en) | A kind of low speed magnetic floating track irregularity detection method based on dual sensor | |
| CN108839674B (en) | Online dynamic measurement device and measurement method for geometric parameters of train wheels | |
| RU2783317C1 (en) | Method for controlling the skew of an overhead or gantry crane | |
| CN104527722A (en) | Train gauge detection method and system | |
| EA201900307A1 (en) | VEHICLE FOR MEASURING THE RAILWAY AND METHOD FOR MEASURING THE VERTICAL POSITION OF THE RAILWAY | |
| CN101723217B (en) | Security device for elevator | |
| CN108020162B (en) | Rail gauge based on two-dimensional laser scanning and triangle principle and use method thereof | |
| CN112222206B (en) | Signal tracking method applied to steel rolling system | |
| CN108839676B (en) | Online dynamic measurement device and measurement method for geometric parameters of train wheels | |
| JP2017146227A (en) | Wheel wear detection method, wheel wear detection device, and overhead crane | |
| CN103507832A (en) | Detection device for rail physical dimension | |
| JP4121207B2 (en) | Traveling speed control device for bridge crane | |
| CN207029202U (en) | A kind of left and right track pitch measuring | |
| CN109238149A (en) | Vehicle body attitude detection device and contact line dynamic deflection amount detection systems | |
| KR20190032879A (en) | Measuring method for rail | |
| CN108819981B (en) | Method for dynamically measuring geometric parameters of train wheels on line | |
| CN108891444B (en) | Device and method for dynamically measuring geometric parameters of train wheels on line | |
| CN108819979B (en) | Online dynamic measurement device and measurement method for geometric parameters of train wheels | |
| CN203511689U (en) | Rail geometric dimension detecting device | |
| CN108639098B (en) | Device and method for dynamically measuring geometric parameters of train wheels on line | |
| CN109017871B (en) | Device and method for dynamically measuring geometric parameters of train wheels on line | |
| CN108891445A (en) | A kind of train wheel geometric parameter on-line dynamic measurement device and measurement method |