RU33107U1 - Ограничитель грузоподъемности для подъемного крана - Google Patents

Description

ОГРАНИЧИТЕЛЬ ГРУЗОПОДЪЁМНОСТИ ДЛЯ ПОДЪЁМНОГО КРАПА

Полезная модель относится к области подъёмно-транснортного машиностроения и может быть использована в подъёмных кранах для защиты их от перегрузок и опрокидывания при подъёме груза.

Известен ограничитель грузоподъёмности для грузоподъёмных машин и механизмов, содержащий встроенное в шарнир силовой опоры тензометрическое устройство для измерения усилия, представляющее собой упругий элемент в форме полого цилиндра, имеющий боковые и центральную опорные части, соединённые между собой цилиндрическим чувствительным элементом. Тензометрические датчики усилия установлены на внутренней поверхности цилиндрического чувствительного элемента (см. патент Российской Федерации № 2081809 С1, В66С 23/88, 20.06.1997). Измерительная база цилиндрического чувствительного элемента совпадает с расстоянием между центральным и боковыми опорными частями, которое полностью определяется компоновкой узла опоры грузового барабана на грузовой тележке подъёмного крана и не может быть существенно изменено в сторону увеличения, в силу чего абсолютная величина деформации чувствительного элемента очень маленькая, а её увеличение невозможно, так как это связано с переходом в зону пластических деформаций. Малые размеры измерительной базы и малая величина деформации упругих балок снижают точность

МПК 7 - B66C 23/88, GOIL 5/22

измерения веса груза и соответственно понижают надёжность ограничителя грузоподъёмности подъёмного крана.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели по совокупности существенных признаков является ограничитель грузоподъёмности подъёмного крана, содержащий оснащённый тензометрическими датчиками усилрм силоизмерительный элемент, размещённый между корпусом опоры вала грузового барабана и основанием. Силоизмерительный элемент представляет собой три жёстких основания в виде опорных призм, последовательно связанные друг с другом упругими балками. Корпус опоры вала закреплён на крайних опорных призмах, а средняя опорная призма закреплена на грузовой тележке крана. Тензометрические датчики усилия (тензорезисторы) размещены на упругих балках. Сигнал с датчиков усилий передаётся в систему контроля работы подъёмного крана (см. авторское свидетельство СССР № 440330, В66С 23/88, 25.08.1974). Упругие балки размещены между центральной и крайними опорными призмами и измерительная база определяется расстоянием между ними. Расстояние между призмами полностью определяется компоновкой узла опоры грузового барабана на грузовой тележке подъёмного крана и не может быть существенно изменено в сторону увеличения, в силу чего абсолютная величина деформации упругих балок очень маленькая, а её увеличение невозможно, так как это связано с переходом в зону пластическрсс деформаций. Малые размеры измерительной базы и малая величина деформации упругих балок снижают точность измерения веса груза и соответственно понижают надёжность ограничителя

Грузоподъёмности подъёмного крана. В силоизмерительном элементе призмы размещены по разные стороны относительно упругой балки, что приводит к увеличению его толщины и создаёт дополнительные трудности при компоновке ограничителя грузоподъёмности в конструкции подъёмного крана.

Задача, на рещение которой направлена заявленная полезная модель, заключается в создании ограничителя грузоподъёмности для подъёмного крана с повышенной точностью измерения веса поднимаемого груза за счёт увеличения измерительной базы для установки тензометрических датчиков усилия. Другой задачей полезной модели является создание ограничителя грузоподъёмности для подъёмного крана, обеспечивающего большие возможности компоновки его в конструкцию подъёмного крана за счёт уменьшения толщины силоизмерительного элемента.

Поставленные технические задачи решаются тем, что в ограничителе грузоподъёмности для подъёмного крана, содержащем оснащённый тензометрическими датчиками усилия силоизмерительный элемент, размещённый между корпусом опоры вала грузового барабана и основанием, согласно полезной модели, силоизмерительный элемент выполнен в виде плоского упругого элемента прямоугольной формы в плане, имеющего утолщённую центральную часть, разделённую двумя поперечными прорезями на три опорные площадки, и примыкающие с двух сторон к торцам опорных площадок боковые Ш-образные упругие подвесные элементы, центральная опорная площадка присоединена к корпусу опоры вала грузового барабана.

боковые опорные площадки присоединены к основанию, а тензометрические датчики усилия размещены на боковых Ш-образных упругих подвесных элементах силоизмерительного элемента.

Плоский упругий элемент целесообразно выполнить за одно целое из пластины, при этом поперечные прорези центральной части и боковых Шобразных упругих подвесных элементов имеют одинаковую щрфину и являются продолжением друг друга.

Кроме того, корпус опоры вала выполнен в виде кронщтейна, первый конец которого закреплён на центральной опорной площадке силоизмерительного элемента, а второй конец кронщтейна соединён с основанием через плоский промежуточный элемент, выполненный аналогично пластине силоизмерительного элемента.

Ограничитель грузоподъёмности целесообразно оснастить дополнительными тензометрическими датчиками усилия, размещёнными на боковых Ш-образных упругих подвесных элементах плоского промежуточного элемента.

Кроме того, в ограничителе грузоподъёмности центральная и боковые опорные площадки соединены с корпусом опоры вала грузового барабана и основанием резьбовыми крепёжными элементами.

Целесообразно в Ш-образных упругих подвесных элементах выполнить отверстия для пропуска измерительного кабеля.

Внещние полки Ш-образных упругих подвесных элементов целесообразно выполнить утолщёнными, причём указанные внещние полки могут

быть выполнены с толщиной, равной толщине центральной части нлоского упругого элемента.

Сущность предложенного технического решения заключается в том, что при выполнении силоизмерительного элемента в виде плоского упругого элемента прямоугольной формы в плане, имеющего утолщённую центральную часть, разделённую двумя поперечными прорезями на три опорные площадки, и примыкающие с двух сторон к торцам опорных площадок боковые Ш-образные упругие подвесные элементы, с присоединением центральной опорной площадки к корпусу опоры вала грузового барабана, а боковых опорных площадок к основанию, снимает ограничения по размерам упругих подвесных элементов, так как Ш-образные упругие подвесные элементы могут простираться в обе стороны от опорных площадок на любое расстояние, достаточное для формирования измерительной базы, удовлетворяющей требованиям точности измерения веса груза. Размещение тензометрических датчиков усилия на боковых Ш-образных упругих подвесных элементах силоизмерительного элемента позволяет в полной мере использовать возможности увеличенной измерительной базы и даёт возможность использовать в ограничителе грузоподъёмности любые освоенные промышленностью тензодатчики. Силоизмерительный элемент выполнен плоским и его толщина равна толщине опорных площадок, что позволяет легко встроить его в конструкцию опоры грузового барабана. Симметричное расположение центральной опорной площадки относительно боковых опорных площадок

позволяет повысить точность измерения веса груза, исключив погрешности, связанные с несимметричностью подвески.

Выполнение плоского упругого элемента за одно целое из пластины, при этом поперечные прорези центральной части и боковых Ш-образных упругих подвесных элементов имеют одинаковую ширину и являются продолжением друг друга увеличивает точность измерения веса груза за счёт уменьшения температурных напряжений в силоизмерительном элементе, а также делает его изготовление более технологичным.

Выполнение корпуса опоры вала в виде кронштейна, первый конец которого закреплён на центральной опорной площадке силоизмерительного элемента, а второй конец кронштейна соединён с основанием через плоский промежуточный элемент, выполненный аналогично пластине силоизмерительного элемента, повышает точность измерения веса груза, так как двухточечное крепление корпуса опоры вала обеспечивает вертикальное смещение корпуса опоры вала без поворота, в том числе и при смещении нагрузки относительно вертикального положения.

Оснащение ограничителя грузоподъёмности дополнительными тензометрическими датчиками усилия, размещёнными на боковых Ш-образных упругих подвесных элементах плоского промежуточного элемента, повышает точность измерения веса груза, так как позволяет при обработке сигнала с тензодатчиков исключить погрешности, связанные с действующими на корпус опоры вала изгибающими моментами.

Соединение центральной и боковых опорных нлощадок с корпусом опоры вала грузового барабана и основанием резьбовыми крепёжными элементами упрощает технологию изготовления ограничителя грузоподъёмности и монтаж его на подъёмном кране.

Выполнение в Ш-образных упругих подвесных элементах отверстий для пропуска измерительного кабеля упрощает монтаж ограничителя грузоподъёмности на подъёмном кране.

Выполнение внешних полок Ш-образных упругих подвесных элеменГ тов утолщёнными, в том числе с толщиной, равной толщине центральной

части плоского упругого элемента, повыщает точность измерения веса груза, так обеспечивает плоскопараллельное без поворота смещение центральной опорной площадки относительно боковых опорных площадок.

Полезная модель поясняется рисунками. На фиг.1 изображён узел крепления вала грузового барабана с предлагаемый огранргаителем грузоподъёмности подъёмного крана, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - второе исполнение ограничителя грузоподъёмности; на фиг.З - разрез В-В на фиг.4; фиг.6 - третье исполнение ограничителя грузоподъёмности.

Узел крепления вала грузового барабана с встроенным ограничителем грузоподъёмности подъёмного крана включает в себя корпус 1 опоры вала и основание 2, являющееся частью тележки крана. Корпус 1 представляет собой кронштейн 3 с отверстием 4 для вала грузового барабана. Между первым концом 5 кронштейна и основанием размещён силоизмерительный элемент 6.

Между вторым концом 7 кронштейна и основанием размещён нлоский промежуточный элемент 8.

Силоизмерительный элемент 6 выполнен в виде плоского упругого элемента прямоугольной формы в плане, имеющего утолщённую центральную часть 9, разделённую двумя поперечными прорезями 10 на три опорные площадки 11-13, и примыкающие с двух сторон к торцам опорных площадок боковые Ш-образные упругие подвесные элементы 14, имеющие внешнюю полку 15 и перемычки 16. Центральная опорная площадка И присоединена резьбовыми крепёжными элементами 17 к концу 5 кронштейна 3. Боковые опорные площадки 12 и 13 присоединены к основанию 2 резьбовыми крепёжными элементами 18.

Плоский упругий элемент выполнен за одно целое из пластины, при этом поперечные прорези центральной части 9 и боковых Ш-образных упругих подвесных элементов 14 имеют одинаковую ширину и являются продолжением друг друга. Внешняя полка 15 и перемычки 16 Ш-образных упругих подвесных элементов 14 имеют одинаковую толщину. Плоский промежуточный элемент 8 выполнен аналогично пластине силоизмерительного элемента 6.

Тензометрические датчики 19 усилия размещены на перемычках 16 Шобразных упругих подвесных элементов 14. Тензометрические датчики 19 усилия могут быть любого типа, а их количество определяется схемой измерения деформации перемычек 16. В Ш-образных упругих подвесных элементах 14 выполнено отверстие 20 для пропуска измерительного кабеля от

тензометрических датчиков 19 усилия к блоку управления. На плоском промежуточном элементе 8 тензометрические датчики усилия не устанавливаются.

Представленный на фиг.4-5 пример исполнения ограничителя грузоподъёмности совпадает с предыдущим по схеме крепления кронштейна 3 к основанию 2 и отличается от него конструкцией силоизмерительного элемента 6. Первый конец 5 кронштейна 3 соединён с основанием 2 через силоизмерительный элемент 6. Второй конец 7 кронштейна соединён с основанием через плоский промежуточный элемент 8.

Силоизмерительный элемент 6 представляет собой выполненный за одно целое из пластины плоский упругий элемент прямоугольной формы в плане, имеюш,ий утолщённую центральную часть 9, разделённую двзпмя поперечными прорезями 10 на три опорные площадки 11-13, и примыкающие с двух сторон к торцам опорных площадок боковые Ш-образные упругие подвесные элементы 21, имеющие утолщённую внешнюю полку 22 и перемычки 23. Внешние полки 22 выполнены с толщиной, равной толщине центральной части 9 плоского упругого элемента. Плоский промежуточный элемент 8 выполнен аналогично пластине силоизмерительного элемента 6. Тензометрические датчики 19 усилия размещены на перемычках 16 Шобразных упругих подвесных элементов 21.

Центральная опорная площадка 11 присоединена резьбовыми крепёжными элементами 17 к концу 5 кронштейна 3. Боковые опорные площадки 12 и 13 присоединены к основанию 2 резьбовыми крепёжными элементами 18.

На кронштейне 3 и основании 2 имеются приливы 24, обеспечивающие свободу перемещения силоизмерительного 6 и плоского промежуточного элемента 8 между кронштейном и основанием.

В данном примере исполнения ограничитель грузоподъёмности оснащён дополнительными тензометрическими датчиками 25 усилия, размещёнными на перемычках 23 Ш-образных упругих подвесных элементов 21 плоского промежуточного элемента 8,

Для малых подъёмных кранов возможно упрощённое исполнение узла крепления вала грузового барабана с креплением корпуса 1 опоры вала грузового барабана только на силоизмерительном элементе, в котором корпус 1 присоединён к центральной опорной площадке 11 силоизмерительного элемента резьбовыми крепёжным элементами 26, а боковые опорные площадки 12 и 13 присоединены к основанию 2 резьбовыми крепёжными элементами 18. Силоизмерительный элемент может быть выполнен в любом описанном выше исполнении.

При конкретном исполнении узла крепления опоры вала грузового барабана к основанию может использоваться любое из описанных исполнений силоизмерительного и плоского промежуточного элементов с любой схемой размещения на них тензометрических датчиков усилия

Предлагаемый ограничитель грузоподъёмности работает следующим образом.

При подъёме груза его вес передаётся на вал грузового барабана и через опору вала - на центральную опорную площадку 11 силоизмерительного

элемента и она смещается относительно боковых опорных площадок 12 и 13. Смещение центральной опорной площадки приводит к изгибу перемычек 16 (23). Изгиб перемычек регистрируется тензометрическими датчиками 19 усилия. Сигнал с тензометрических датчиков 19 передаётся в блок управления. В случае если вес груза превышает грузоподъёмность крана, поступающий с тензометрическкк датчиков 19 сигнал будет выще порогового уровня и блок управления блокирует привод механизма подъёма груза.

Заявленная полезная модель может быть изготовлена промышленным способом с использованием известных материалов и технологий. При реализации полезной модели могут использоваться различные конструктивные исполнения тензометрических датчиков усилия (плёночные, проволочные и т.п.), корпуса опоры вала грузового барабана, в том числе с введением дополнительных промежуточных деталей, обеспечивающих согласование размеров силоизмерительного элемента, например, его толщины, с компоновкой корпуса опоры относительно грузовой тележки крана, отличающиеся от описанных в данной заявке и приведённых на рисунках, иллюстрирующих полезную модель, без отхода от духа и рамок настоящей полезной модели, определяемых объёмом притязаний, изложенных в формуле полезной модели. 11

Claims (8)

1. Ограничитель грузоподъемности для подъемного крана, содержащий оснащенный тензометрическими датчиками усилия силоизмерительный элемент, размещенный между корпусом опоры вала грузового барабана и основанием, отличающийся тем, что силоизмерительный элемент выполнен в виде плоского упругого элемента прямоугольной формы в плане, имеющего утолщенную центральную часть, разделенную двумя поперечными прорезями на три опорные площадки, и примыкающие с двух сторон к торцам опорных площадок боковые Ш-образные упругие подвесные элементы, центральная опорная площадка присоединена к корпусу опоры вала грузового барабана, боковые опорные площадки присоединены к основанию, а тензометрические датчики усилия размещены на боковых Ш-образных упругих подвесных элементах силоизмерительного элемента.

2. Ограничитель грузоподъемности по п.1, отличающийся тем, что плоский упругий элемент выполнен за одно целое из пластины, при этом поперечные прорези центральной части и боковых Ш-образных упругих подвесных элементов имеют одинаковую ширину и являются продолжением друг друга.

3. Ограничитель грузоподъемности по пп.1 и 2, отличающийся тем, что корпус опоры вала выполнен в виде кронштейна, первый конец которого закреплен на центральной опорной площадке силоизмерительного элемента, а второй конец кронштейна соединен с основанием через плоский промежуточный элемент, выполненный аналогично пластине силоизмерительного элемента.

4. Ограничитель грузоподъемности по п.3, отличающийся тем, что он оснащен дополнительными тензометрическими датчиками усилия, размещенными на боковых Ш-образных упругих подвесных элементах плоского промежуточного элемента.

5. Ограничитель грузоподъемности по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что центральная и боковые опорные площадки соединены с корпусом опоры вала грузового барабана и основанием резьбовыми крепежными элементами.

6. Ограничитель грузоподъемности по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что в Ш-образных упругих подвесных элементах выполнены отверстия для пропуска измерительного кабеля.

7. Ограничитель грузоподъемности по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что внешние полки Ш-образных упругих подвесных элементов выполнены утолщенными.

8. Ограничитель грузоподъемности по п.7, отличающийся тем, что внешние полки Ш-образных упругих подвесных элементов выполнены с толщиной, равной толщине центральной части плоского упругого элемента.