RU48183U1

RU48183U1 - LOAD CRANE LOAD LIMITER

Info

Publication number: RU48183U1
Application number: RU2005111130/22U
Authority: RU
Inventors: В.А. Коровин; К.В. Коровин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Резонанс"
Priority date: 2005-04-15
Filing date: 2005-04-15
Publication date: 2005-09-27

Abstract

Полезная модель относится к подъемно-транспортному, машиностроению и может быть использована в системах защиты и управления мостовых и козловых грузоподъемных кранов. Сущность полезной модели: В ограничителе нагрузки грузоподъемного крана, содержащим силоизмерительный элемент, размещенный между корпусом опоры вала грузового барабана и основанием, по меньшей мере один датчик деформации, закрепленный на силоизмерительном элементе, и электронное устройство, причем выход датчика деформации соединен со входом электронного устройства, выход которого подключен к исполнительному механизму подъема груза, согласно полезной модели, силоизмерительный элемент содержит по меньшей мере две опорные площадки, по меньшей мере одна опорная площадка прикреплена к основанию, а по меньшей мере одна другая опорная площадка прикреплена к корпусу опоры вала грузового барабана, причем опорные площадки, которые прикреплены к основанию и к корпусу опоры вала грузового барабана, соединены между собой упругими элементами, а датчик деформации связан по меньшей мере с одним упругим элементом и выполнен с возможностью измерения его деформации, при этом указанное соединение выхода датчика деформации с электронным устройством выполнено экранированным кабелем и/или электронное устройство содержит усилитель или преобразователь, который расположен вблизи датчика деформации, в частности размещен на силоизмерительном элементе или выполнен в одном корпусе с ним. Датчик деформации выполнен, в частности, в виде датчика линейного перемещения, один конец которого присоединен к опорной площадке, которая прикреплена к основанию, а второй конец - к опорной площадке, которая прикреплена к корпусу опоры вала грузового барабана, либо в виде The utility model relates to hoisting and transporting, mechanical engineering and can be used in protection and control systems for bridge and gantry cranes. The essence of the utility model: In a load limiter of a crane containing a load cell located between the housing of the shaft support of the cargo drum and the base, at least one strain gauge mounted on the load cell and an electronic device, the output of the strain gauge being connected to the input of the electronic device, the output of which is connected to the actuator of the load lifting, according to the utility model, the load cell contains at least two supporting platforms, p at least one supporting platform is attached to the base, and at least one other supporting platform is attached to the housing of the shaft of the load drum, and supporting platforms that are attached to the base and to the housing of the shaft support of the cargo drum are interconnected by elastic elements, and a deformation sensor connected with at least one elastic element and configured to measure its deformation, while the specified connection of the output of the deformation sensor with an electronic device is made by a shielded cable and / or the electronic device comprises an amplifier or a converter, which is located near the deformation sensor, in particular is placed on the load cell or is made in one housing with it. The deformation sensor is made, in particular, in the form of a linear displacement sensor, one end of which is attached to the support platform, which is attached to the base, and the second end to the support platform, which is attached to the housing of the shaft support of the cargo drum, or

по меньшей мере одного тензометрического датчика, который закреплен по меньшей мере на одном упругом элементе. В последнем случае тензометрические резисторы тензометрических датчиков соединены по мостовой схеме, причем при количестве тензометрических резисторов в датчиках менее четырех, недостающие тензометрические резисторы в мостовой схеме заменены постоянными резисторами. Силоизмерительный элемент может содержать две опорные площадки, которые расположены параллельно друг другу и соединены между собой П-образными упругими элементами. Причем расстояние между этими опорными площадками, для обеспечения защиты силоизмерительного элемента от повреждений, выбирается равным максимальной деформации силоизмерительного элемента при максимальной нагрузке грузоподъемного крана. Силоизмерительный элемент может также содержать одну центральную и две боковые опорные площадки, которые соединены между собой Ш-образными упругими элементами. Причем центральная опорная площадка может быть прикреплена к корпусу опоры вала грузового барабана, а две боковые опорные площадки прикреплены к основанию, либо наоборот - центральная опорная площадка прикреплена к основанию, а две боковые опорные площадки прикреплены к корпусу опоры вала грузового барабана. При этом, для обеспечения защиты силоизмерительного элемента от повреждений, на основании или на корпусе опоры вала грузового барабана может быть расположен дополнительный упор, а расстояние между этим упором и ближайшей к нему плоскостью опорной площадки, может быть аналогичным образом выполнено равным максимальной деформации силоизмерительного элемента при максимальной нагрузке грузоподъемного крана. В любом варианте реализации силоизмерительного элемента удаленные от опорных площадок концы упругих элементов могут быть выполнены утолщенными. Кроме того, корпус опоры вала грузового барабана может быть выполнен в виде кронштейна, первый конец которого соединен с основанием через Силоизмерительный элемент, а второй конец кронштейна соединен с основанием через промежуточный элемент, выполненный с at least one strain gauge sensor, which is mounted on at least one elastic element. In the latter case, the strain gauge resistors of the strain gauges are connected in a bridge circuit, and when the number of strain gauge resistors in the sensors is less than four, the missing strain gauge resistors in the bridge circuit are replaced by constant resistors. The force measuring element may contain two supporting platforms that are parallel to each other and interconnected by U-shaped elastic elements. Moreover, the distance between these supporting platforms, to ensure the protection of the load cell from damage, is chosen equal to the maximum deformation of the load cell at the maximum load of the crane. The force measuring element may also contain one central and two lateral bearing platforms, which are interconnected by W-shaped elastic elements. Moreover, the central supporting platform can be attached to the housing of the shaft support of the cargo drum, and two side supporting platforms are attached to the base, or vice versa, the central supporting platform is attached to the base, and two side supporting platforms are attached to the housing of the shaft support of the cargo drum. Moreover, in order to protect the load-measuring element from damage, an additional stop can be located on the base or on the housing of the shaft support of the cargo drum, and the distance between this stop and the plane of the supporting platform closest to it can be similarly made equal to the maximum deformation of the load-measuring element when maximum load of the crane. In any embodiment of the implementation of the load-measuring element, the ends of the elastic elements that are remote from the support platforms can be made thickened. In addition, the housing of the shaft support of the cargo drum can be made in the form of a bracket, the first end of which is connected to the base through a force-measuring element, and the second end of the bracket is connected to the base through an intermediate element made with

возможностью поворота опоры вала грузового барабана, в частности в виде шарнира или аналогично силоизмерительному элементу. При этом промежуточный элемент, аналогично силоизмерительному, может содержать датчик деформации, который закреплен на промежуточном элементе. В этом случае выходы датчиков деформации силоизмерительного и промежуточного элементов соединены со входом электронного устройства с возможностью суммирования в нем выходных сигналов этих датчиков. Полезная модель позволяет повысить помехоустойчивость ограничителя нагрузки грузоподъемного крана, снизить максимальную нагрузку на силоизмерительный элемент, а также обеспечить защиту силоизмерительного элемента от повреждений при перегрузке грузоподъемного крана.the possibility of rotation of the shaft support of the cargo drum, in particular in the form of a hinge or similarly to the load cell. In this case, the intermediate element, similarly to the load cell, may contain a deformation sensor, which is mounted on the intermediate element. In this case, the outputs of the deformation sensors of the force measuring and intermediate elements are connected to the input of the electronic device with the possibility of summing the output signals of these sensors in it. The utility model allows to increase the noise immunity of the load limiter of the crane, to reduce the maximum load on the load cell, and also to protect the load cell from damage during overloading of the crane.

Description

Полезная модель относится к подъемно-транспортному машиностроению и может быть использована в системах защиты от перегрузок грузоподъемных кранов.The utility model relates to hoisting and transport machinery and can be used in overload protection systems for hoisting cranes.

Из полезной модели RU 41460 U1, B 66 C 23/90, 27.10.2004 г. известен ограничитель грузоподъемности электрического крана, содержащий цифровой вычислительный блок, входы которого подключены к выходам датчика тока и датчика частоты вращения вала приводного электродвигателя механизма подъема груза, а выход электронного блока подключен к схеме управления этим электродвигателем.From the utility model RU 41460 U1, B 66 C 23/90, 10.27.2004, there is known a load limiting device for an electric crane containing a digital computing unit, the inputs of which are connected to the outputs of the current sensor and the shaft speed sensor of the drive motor of the load lifting mechanism, and the output The electronic unit is connected to the control circuit of this electric motor.

В данном ограничителе нагрузка грузоподъемного крана определяется путем вычисления крутящего момента электродвигателя привода механизма подъема груза. Это проводит к снижению эффективности защиты грузоподъемного крана от перегрузки ввиду невысокой точности определения нагрузки, вызванной непостоянными по величине потерями в редукторе привода грузового барабана, нагревом электродвигателя, несинусоидальностью питающего напряжения и т.д.In this limiter, the load of the crane is determined by calculating the torque of the drive motor of the load lifting mechanism. This leads to a decrease in the efficiency of protecting the crane against overload due to the low accuracy of determining the load caused by inconsistent losses in the drive gear of the cargo drum, heating of the electric motor, non-sinusoidal supply voltage, etc.

Наиболее близким к предложенному является ограничитель нагрузки мостовых кранов, описанный в авторском свидетельстве SU 440330, B 66 C 23/88, 25.08.1974 г. Этот ограничитель содержит силоизмерительный элемент, выполненный в виде смещенных друг относительно друга и связанных между собой упругими балками опорных призм, часть из которых размещена на корпусе опоры вала грузового барабана, а другая часть - на основании (на грузовой тележке крана), а также тензометрический датчик деформации, закрепленный на упругой балке силоизмерительного элемента, и электронное устройство, причем выход тензометрического датчика деформации соединен Closest to the proposed one is the load limiter of bridge cranes described in the copyright certificate SU 440330, B 66 C 23/88, 08/25/1974. This limiter contains a load cell made in the form of support prisms displaced from each other and interconnected by elastic beams some of which are located on the housing of the shaft support of the cargo drum, and the other part is on the base (on the crane truck), as well as a strain gauge strain gauge mounted on the elastic beam of the load cell, and an electric ronnoe device, the output of strain gauge coupled deformation

со входом электронного устройства, выход которого подключен к исполнительному механизму подъема груза.with the input of an electronic device, the output of which is connected to the actuator of the load lifting.

Недостатком этого устройства является невысокая помехоустойчивость и, соответственно, надежность ограничения нагрузки, вызванная тем, что на грузоподъемном кране с мощным электроприводом используемый тензометрический датчик имеет низкий (милливольтовый) уровень выходного сигнала, а усилитель или преобразователь этого выходного сигнала, входящий в состав электронного устройства, удален от этого датчика - не расположен вблизи тензометрического датчика, в частности не размещен на силоизмерительном элементе и не выполнен в одном корпусе с ним, а также тем, что при соединении тензометрического датчика с усилителем или преобразователем не используются экранированные провода или кабели.The disadvantage of this device is the low noise immunity and, consequently, the reliability of the load limitation, due to the fact that the used strain gauge has a low (millivolt) output signal level on a crane with a powerful electric drive, and the amplifier or converter of this output signal, which is part of the electronic device, removed from this sensor - not located near the strain gauge sensor, in particular not located on the load cell and not made in one housing not with it, as well as the fact that shielded wires or cables are not used when connecting the strain gauge to the amplifier or converter.

К недостаткам известного устройства относится также необходимость применения силоизмерительного элемента, рассчитанного на максимальную нагрузку грузоподъемного крана, поскольку на силоизмерительный элемент передается вся нагрузка опоры вала грузового барабана.The disadvantages of the known device also include the need for a load cell designed for the maximum load of the crane, since the load of the shaft bearing of the load drum is transmitted to the load cell.

Кроме того, недостатком известного устройства является отсутствие защиты силоизмерительного элемента от повреждений при перегрузке грузоподъемного крана, в частности в динамических режимах его работы и при выходе из строя ограничителя нагрузки. При наличии такой перегрузки, ввиду отсутствия ограничения перемещения или деформации упругих балок, происходит их разрушение.In addition, the disadvantage of the known device is the lack of protection of the load cell from damage during overload of the crane, in particular in dynamic modes of operation and in case of failure of the load limiter. In the presence of such an overload, in the absence of restrictions on the movement or deformation of the elastic beams, they are destroyed.

Техническим результатом, на получение которого направлена заявленная полезная модель, является повышение помехоустойчивости устройства и, соответственно, надежности ограничения нагрузки грузоподъемного крана. Другим техническим результатом полезной модели является снижение максимальной нагрузки на силоизмерительный элемент. Дополнительным техническим результатом является защита силоизмерительного элемента от повреждений при перегрузке грузоподъемного крана, в частности в динамических режимах его работы и при выходе из строя ограничителя нагрузки.The technical result, to which the claimed utility model is directed, is to increase the noise immunity of the device and, accordingly, the reliability of load limiting of a crane. Another technical result of the utility model is to reduce the maximum load on the load cell. An additional technical result is the protection of the load cell from damage during overloading of the crane, in particular in dynamic modes of operation and in case of failure of the load limiter.

Указанные технические результаты получаются за счет того, что в ограничителе нагрузки грузоподъемного крана, содержащем силоизмерительный элемент, размещенный между корпусом опоры вала грузового барабана и основанием, по меньшей мере один датчик деформации закрепленный на сило-измерительном элементе, и электронное устройство, причем выход датчика деформации соединен со входом электронного устройства, выход которого подключен к исполнительному механизму подъема груза, согласно полезной модели, силоизмерительный элемент содержит по меньшей мере две опорные площадки, по меньшей мере одна опорная площадка прикреплена к основанию, а по меньшей мере одна другая опорная площадка прикреплена к корпусу опоры вала грузового барабана, причем опорные площадки, которые прикреплены к основанию и к корпусу опоры вала грузового барабана, соединены между собой упругими элементами, а датчик деформации связан по меньшей мере с одним упругим элементом и выполнен с возможностью измерения его деформации, при этом указанное соединение выхода датчика деформации с электронным устройством выполнено экранированным кабелем и/или электронное устройство содержит усилитель или преобразователь, который расположен вблизи датчика деформации, в частности размещен на силоизмерительном элементе или в одном корпусе с ним.These technical results are obtained due to the fact that in the load limiter of the crane containing the load cell, located between the housing of the shaft support of the cargo drum and the base, at least one strain gauge mounted on the force-measuring element, and an electronic device, and the output of the strain gauge connected to the input of an electronic device, the output of which is connected to the actuator of the load lifting, according to the utility model, the load cell contains at least two supporting platforms, at least one supporting platform attached to the base, and at least one other supporting platform attached to the housing of the shaft support of the cargo drum, the supporting platforms that are attached to the base and the housing of the shaft support of the cargo drum are connected between themselves by elastic elements, and the strain gauge is connected with at least one elastic element and is configured to measure its deformation, while the specified connection of the output of the strain gauge with electronic devices ohm is made with a shielded cable and / or the electronic device contains an amplifier or a transducer, which is located near the deformation sensor, in particular placed on the load cell or in the same housing with it.

Причем датчик деформации целесообразно выполнить в виде датчика линейного перемещения, один конец которого присоединен к опорной площадке, которая прикреплена к основанию, а второй конец - к опорной площадке, которая прикреплена к корпусу опоры вала грузового барабана, либо в виде по меньшей мере одного тензометрического датчика, который закреплен по меньшей мере на одном упругом элементе. В последнем случае тензометрические резисторы тензометрических датчиков соединены по мостовой схеме, причем при количестве тензометрических резисторов в датчиках менее четырех, недостающие тензометрические резисторы в мостовой схеме могут быть заменены постоянными резисторами.Moreover, the deformation sensor, it is advisable to perform in the form of a linear displacement sensor, one end of which is attached to the supporting platform, which is attached to the base, and the second end to the supporting platform, which is attached to the housing of the shaft support of the cargo drum, or in the form of at least one strain gauge which is attached to at least one elastic member. In the latter case, the strain gauge resistors of the strain gauge sensors are connected in a bridge circuit, and if the number of strain gauge resistors in the sensors is less than four, the missing strain gauge resistors in the bridge circuit can be replaced by constant resistors.

Для достижения необходимых технических результатов, силоизмери-тельный элемент может содержать две опорные площадки, которые расположены параллельно друг другу и соединены между собой П-образными упругими элементами. Причем расстояние между этими опорными площадками, для обеспечения защиты силоизмерительного элемента от повреждений, целесообразно выполнить равным максимальной деформации силоизмерительного элемента при максимальной нагрузке грузоподъемного крана.To achieve the necessary technical results, the force-measuring element may contain two supporting platforms that are parallel to each other and interconnected by U-shaped elastic elements. Moreover, the distance between these supporting platforms, to ensure the protection of the load cell from damage, it is advisable to equal the maximum deformation of the load cell at the maximum load of the crane.

Силоизмерительный элемент может также содержать одну центральную и две боковые опорные площадки, которые соединены между собой Ш-образными упругими элементами. Причем центральная опорная площадка может быть прикреплена к корпусу опоры вала грузового барабана, а две боковые опорные площадки прикреплены к основанию, либо наоборот - центральная опорная площадка может быть прикреплена к основанию, а две боковые опорные площадки - к корпусу опоры вала грузового барабана. При этом, для обеспечения защиты силоизмерительного элемента от повреждений, на основании и/или на корпусе опоры вала грузового барабана может быть расположен дополнительный упор, а расстояние между этим упором и ближайшей к нему плоскостью опорной площадки, аналогичным образом выполнено равным максимальной деформации силоизмерительного элемента при максимальной нагрузке грузоподъемного крана.The force measuring element may also contain one central and two lateral bearing platforms, which are interconnected by W-shaped elastic elements. Moreover, the central supporting platform can be attached to the housing of the shaft support of the cargo drum, and two side supporting platforms are attached to the base, or vice versa, the central supporting platform can be attached to the base, and two side supporting platforms to the housing of the support shaft of the cargo drum. At the same time, in order to protect the load-measuring element from damage, an additional stop can be located on the base and / or on the housing of the shaft support of the cargo drum, and the distance between this stop and the plane of the supporting platform closest to it is similarly equal to the maximum deformation of the load-measuring element at maximum load of the crane.

При любом варианте реализации силоизмерительного элемента, концы упругих элементов, удаленные от опорных площадок, могут быть выполнены утолщенными.In any embodiment, the implementation of the load-measuring element, the ends of the elastic elements, remote from the supporting platforms, can be made thickened.

Кроме того, корпус опоры вала грузового барабана может быть выполнен в виде кронштейна, первый конец которого соединен с основанием через Силоизмерительный элемент, а второй конец кронштейна соединен с основанием через промежуточный элемент, выполненный с возможностью поворота опоры вала грузового барабана, в частности в виде шарнира или аналогично силоизмерительному элементу. При этом промежуточный элемент, аналогично силоизмерительному, может содержать датчик деформации, который In addition, the housing of the shaft support of the cargo drum can be made in the form of a bracket, the first end of which is connected to the base through a force measuring element, and the second end of the bracket is connected to the base through an intermediate element configured to rotate the shaft support of the cargo drum, in particular in the form of a hinge or similar to a load cell. In this case, the intermediate element, similarly to the load cell, may contain a deformation sensor, which

закреплен на промежуточном элементе. В этом случае выходы датчиков деформации силоизмерительного и промежуточного элементов соединены со входом электронного устройства с возможностью суммирования в нем выходных сигналов этих датчиков.fixed to the intermediate element. In this case, the outputs of the deformation sensors of the force measuring and intermediate elements are connected to the input of the electronic device with the possibility of summing the output signals of these sensors in it.

На фиг.1 показана установка силоизмерительного элемента с двумя опорными площадками под опору вала грузового барабана. На фиг.2 - пример исполнения силоизмерительного элемента с двумя опорными площадками. На фиг.3 - установка силоизмерительного элемента с тремя опорными площадками, на фиг.4 - пример исполнения этого силоизмерительного элемента. На фиг.5 схематично показано размещение и подключение тензометрического измерителя деформации и измерителя линейных перемещений.Figure 1 shows the installation of the load cell with two bearing pads under the support of the shaft of the cargo drum. Figure 2 is an example of the performance of the load cell with two reference platforms. Figure 3 - installation of the load cell with three reference areas, figure 4 is an example of the performance of the load cell. Figure 5 schematically shows the placement and connection of strain gauge strain gauge and linear displacement meter.

Ограничитель нагрузки грузоподъемного крана (см. фиг.1) содержит силоизмерительный элемент 1, размещенный между корпусом опоры вала грузового барабана 2 и основанием (или опорой грузовой тележки крана) 3, по меньшей мере один датчик деформации 4, закрепленный на силоизмерительном элементе 1. Силоизмерительный элемент 1 содержит две опорные площадки 5, одна из которых прикреплена к основанию 3, а другая - к корпусу опоры вала грузового барабана 2. Опорные площадки 5, прикрепленные к основанию 3 и к корпусу опоры вала грузового барабана 2 при помощи крепежных элементов (болтов, шпилек и т.п.) 6, соединены между собой упругими элементами 7, которые в варианте исполнения силоизмерительного элемента с двумя опорными площадками 5 имеют П-образную форму (см. фиг.2).The load limiter of the crane (see Fig. 1) contains a force measuring element 1, located between the housing of the shaft support of the cargo drum 2 and the base (or support of the crane truck) 3, at least one deformation sensor 4, mounted on the force measuring element 1. Element 1 contains two support platforms 5, one of which is attached to the base 3 and the other to the housing of the shaft support of the cargo drum 2. Supporting platforms 5, attached to the base 3 and to the housing of the support shaft of the cargo drum 2 fasteners (bolts, studs, etc.) 6 are interconnected by elastic elements 7, which in the embodiment of the load-measuring element with two supporting platforms 5 are U-shaped (see figure 2).

Силоизмерительный элемент 1 может также содержать одну центральную и две боковые опорные площадки 5, которые соединены между собой Ш-образными упругими элементами 7 (см. фиг.3). В этом случае центральная опорная площадка 5 может быть прикреплена к корпусу опоры вала грузового барабана 2, а две боковые опорные площадки 5 прикреплены к основанию 3, как это показано на фиг.4, либо наоборот - центральная опорная площадка 5 может быть прикреплена к основанию 3, а две боковые опорные The force-measuring element 1 may also contain one central and two lateral support platforms 5, which are interconnected by W-shaped elastic elements 7 (see figure 3). In this case, the central supporting platform 5 can be attached to the housing of the shaft support of the cargo drum 2, and two side supporting platforms 5 are attached to the base 3, as shown in Fig. 4, or vice versa - the central supporting platform 5 can be attached to the base 3 and two side support

площадки 5 - к корпусу опоры вала грузового барабана 2. При этом линия крепежных отверстий 8 относительно вала грузового барабана может быть расположена как перпендикулярно (см. фиг.4), так и параллельно.platforms 5 - to the housing of the shaft support of the cargo drum 2. At the same time, the line of mounting holes 8 relative to the shaft of the cargo drum can be located perpendicularly (see figure 4), and in parallel.

Опора вала грузового барабана 2 и основание 3 в местах присоединения силоизмерительного элемента 1 могут иметь приливы, либо, при необходимости, под крепежные элементы или болты 6 могут быть подложены шайбы.The shaft support of the cargo drum 2 and the base 3 at the points of attachment of the load cell 1 may have tides, or, if necessary, washers can be placed under the fasteners or bolts 6.

Для обеспечения защиты силоизмерительного элемента 1 с двумя опорными площадками 5 от повреждений, расстояние А между этими опорными площадками 5, выбирается равным максимальной деформации силоизмерительного элемента при максимальной нагрузке грузоподъемного крана (см. фиг.2).To ensure the protection of the load cell 1 with two bearing pads 5 from damage, the distance A between these bearing pads 5 is chosen equal to the maximum deformation of the load cell at the maximum load of the crane (see figure 2).

Если силоизмерительный элемент 1 имеет три опорные площадки, то для обеспечения его защиты от повреждений, на основании 3 (см. фиг.4) или на корпусе опоры вала грузового барабана 2 может быть расположен дополнительный упор 8, а расстояние А между этим упором 8 и ближайшей к нему плоскостью опорной площадки 5, может быть аналогичным образом выполнено равным максимальной деформации силоизмерительного элемента 1 при максимальной нагрузке грузоподъемного крана.If the load cell 1 has three bearing pads, then to ensure its protection against damage, an additional stop 8 can be located on the base of the support shaft of the cargo drum 2 on the base 3 (see Fig. 4), and the distance A between this stop 8 and the plane of the supporting platform 5 closest to it can likewise be made equal to the maximum deformation of the load-measuring element 1 at the maximum load of the crane.

В этом случае при перегрузке крана, в частности в динамических режимах его работы и при выходе из строя ограничителя нагрузки, расстояние А уменьшается до нуля, т.е. происходит соприкосновение опорных площадок 5. При этом упругие элементы 7 разгружаются, что и обеспечивает защиту силоизмерительного элемента 1 от повреждений.In this case, when the crane is overloaded, in particular in the dynamic modes of its operation and when the load limiter fails, the distance A decreases to zero, i.e. there is a contact of the supporting platforms 5. In this case, the elastic elements 7 are unloaded, which ensures the protection of the load-measuring element 1 from damage.

В любом варианте реализации силоизмерительного элемента 1 удаленные от опорных площадок концы упругих элементов 7, для повышения надежности работы силоизмерительного элемента 1, могут быть выполнены утолщенными (см. фиг.1 - фиг.3).In any embodiment, the implementation of the load-measuring element 1, the ends of the elastic elements 7 remote from the support pads, to increase the reliability of the load-measuring element 1, can be made thickened (see figure 1 - figure 3).

Корпус опоры вала грузового барабана 2 может быть выполнен в виде кронштейна, первый конец которого соединен с основанием 3 через силоизмерительный элемент 1, а второй конец кронштейна - через промежуточный The housing of the shaft support of the cargo drum 2 can be made in the form of a bracket, the first end of which is connected to the base 3 through a load cell 1, and the second end of the bracket through an intermediate

элемент 9 (см. фиг.1 и фиг.4), выполненный, для повышения стабильности работы ограничителя грузоподъемности и исключения искажения передачи усилия на силоизмерительный элемент 1, с возможностью небольшого поворота опоры вала грузового барабана 2. Этот элемент 9 может быть выполнен в виде шарнира (например, на основе подшипника скольжения) или аналогично силоизмерительному элементу 1.element 9 (see figure 1 and figure 4), made to increase the stability of the load limiter and eliminate distortion of the transmission of force to the load cell 1, with the possibility of slight rotation of the shaft support of the cargo drum 2. This element 9 can be made in the form hinge (for example, based on a sliding bearing) or similarly to the force measuring element 1.

В вариантах исполнения полезной модели, показанных на фиг.1 и фиг.4, на силоизмерительный элемент 1 передается половина общей нагрузки, воздействующей на опору вала грузового барабана 2 (т.е. нагрузка на силоизмерительный элемент вдвое меньше, чем в прототипе). Вторая половина нагрузки воздействует на промежуточный элемент 9.In the embodiments of the utility model shown in FIGS. 1 and 4, half of the total load acting on the shaft support of the cargo drum 2 is transmitted to the load cell 1 (i.e., the load on the load cell is half as much as in the prototype). The second half of the load acts on the intermediate element 9.

С целью повышения точности измерения нагрузки и, соответственно, точности защиты крана от перегрузки (точности ограничения нагрузки), промежуточный элемент 9, выполненный аналогично силоизмерительному 1, может содержать аналогичный датчик деформации 4.In order to improve the accuracy of measuring the load and, accordingly, the accuracy of protecting the crane against overload (accuracy of load limitation), the intermediate element 9, made similar to the force-measuring 1, may contain a similar strain sensor 4.

Для кранов малой грузоподъемности промежуточный элемент 9 может не устанавливаться. В этом случае силоизмерительный элемент 1 устанавливается между опорой вала грузового барабана 2 и основанием 3 симметрично оси вала барабана.For small cranes, the intermediate element 9 may not be installed. In this case, the load cell 1 is installed between the shaft support of the cargo drum 2 and the base 3 symmetrically to the axis of the drum shaft.

Датчик деформации 4 предназначен для измерения деформации по меньшей мере одного упругого элемента 7 и связан с ним (с ними). Этот датчик может быть выполнен в виде по меньшей мере одного тензометрического датчика, который содержит, в частности, тензорезисторы 10, измеряющие растяжение, и тензорезисторы 11, измеряющие деформацию сжатия по меньшей мере одного упругого элемента 7, изгибающегося под воздействием усилия F, приложенного к силоизмерительному элементу 1 (см. фиг.5).The strain gauge 4 is designed to measure the deformation of at least one elastic element 7 and is associated with it (with them). This sensor can be made in the form of at least one strain gauge sensor, which contains, in particular, strain gauges 10 measuring tension, and strain gauges 11 measuring the compressive strain of at least one elastic element 7, bending under the action of force F applied to the load cell element 1 (see figure 5).

Датчик деформации 4 может быть выполнен также в виде в виде индуктивного, емкостного, потенциометрического и т.п. датчика линейного перемещения 12. В этом случае один конец датчика линейного перемещения 12 присоединен к опорной площадке, которая прикреплена к основанию, а The deformation sensor 4 can also be made in the form of inductive, capacitive, potentiometric, etc. linear displacement sensor 12. In this case, one end of the linear displacement sensor 12 is attached to the supporting platform, which is attached to the base, and

второй конец - к опорной площадке, которая прикреплена к корпусу опоры вала грузового барабана (см. фиг.5). Аналогичным образом, при использовании силоизмерительного элемента 1 с тремя опорными площадками, датчик линейного перемещения 12 измеряет перемещение (вертикальный сдвиг) боковой опорной площадки относительно центральной. При этом датчик линейного перемещения 12 может быть расположен в одной из прорезей 13 (см. фиг.3), которая в этом случае выполняется соответствующей ширины (исходя из габаритных размеров датчика перемещения 12).the second end is to the supporting platform, which is attached to the housing of the shaft support of the cargo drum (see figure 5). Similarly, when using the load cell 1 with three reference sites, the linear displacement sensor 12 measures the displacement (vertical shift) of the side reference platform relative to the central one. In this case, the linear displacement sensor 12 can be located in one of the slots 13 (see Fig. 3), which in this case is of a corresponding width (based on the overall dimensions of the displacement sensor 12).

На фиг.5 в качестве примера схематично показан индуктивный датчик перемещения 12.5, an inductive displacement sensor 12 is schematically shown as an example.

При вертикальном перемещении (сближении) опорных площадок 5 друг относительно друга под воздействием измеряемого усилия (нагрузки) F, магнитный сердечник, связанный с верхней опорной площадкой 5, перемещается внутри катушки 14, закрепленной на нижней опорной площадке 5. Это приводит к изменению индуктивности катушки 14. Далее это изменение индуктивности при помощи усилителя-преобразователя 15 преобразуется в значение электрического сигнала, пропорциональное измеряемой нагрузке F.When the supporting platforms 5 are vertically displaced relative to each other under the influence of the measured force (load) F, the magnetic core connected to the upper supporting platform 5 moves inside the coil 14 fixed to the lower supporting platform 5. This leads to a change in the inductance of the coil 14 Next, this change in inductance with the help of an amplifier-converter 15 is converted into a value of an electrical signal proportional to the measured load F.

Если деформация упругих элементов 7 силоизмерительного элемента 1 или, что эквивалентно, значение силы (нагрузки) F, измеряется с помощью тензометрического датчика, то его тензорезисторы 10, измеряющие растяжение, и тензорезисторы 11, измеряющие деформацию сжатия, соединяются по мостовой схеме и подключаются к входу усилителя-преобразователя 15. Если при этом используется неполный мост, то недостающие тензорезисторы заменяются обычными постоянными резисторами.If the deformation of the elastic elements 7 of the force-measuring element 1 or, equivalently, the force (load) value F is measured using a strain gauge sensor, then its strain gages 10, measuring tensile, and strain gages 11, measuring compression deformation, are connected by a bridge circuit and connected to the input converter-amplifier 15. If an incomplete bridge is used, then the missing strain gages are replaced by conventional permanent resistors.

В предложенной полезной модели может быть один тензометрический датчик или один датчик перемещения. Возможно также одновременное применение нескольких датчиков, в том числе на одном силоизмерительном элементе 1, например несколько тензометрических датчиков, установленных на упругих элементах 7 сверху, снизу, слева и справа.In the proposed utility model, there may be one strain gauge or one displacement sensor. It is also possible the simultaneous use of several sensors, including one on the load cell 1, for example, several strain gauge sensors mounted on the elastic elements 7 from above, from below, left and right.

Может быть также использован один датчик деформации силоизмерительного элемента 1 и один датчик деформации промежуточного элемента 9.One strain gauge of the load cell 1 and one strain gauge of the intermediate element 9 can also be used.

В этом случае выходные сигналы нескольких датчиков подключаются к входам усилителя-преобразователя 15, который выполнен с возможностью суммирования этих сигналов.In this case, the output signals of several sensors are connected to the inputs of the amplifier-transducer 15, which is configured to summarize these signals.

Если имеется техническая возможность, то усилитель-преобразователь 15, размещается на силоизмерительном элементе 1 (см. фиг.5) или выполняется в одном корпусе с ним. У силоизмерительного элемента с тремя опорными площадками усилитель-преобразователь 15 может быть расположен, в частности, в одной из прорезей 13 (см. фиг.3), которая в этом случае выполняется соответствующей ширины (исходя из габаритных размеров усилителя-преобразователя 15), т.е. в одной из прорезей 13 размещается датчик перемещения 12, а в другой прорези 13 - усилитель-преобразователь 15.If there is a technical possibility, the amplifier-converter 15 is placed on the load cell 1 (see figure 5) or is carried out in the same housing with it. For a force measuring element with three supporting platforms, the amplifier-converter 15 can be located, in particular, in one of the slots 13 (see Fig. 3), which in this case is made of a corresponding width (based on the overall dimensions of the amplifier-converter 15), t .e. in one of the slots 13 is a displacement sensor 12, and in the other slots 13 is an amplifier-converter 15.

Если же такая возможность отсутствует, например при ограниченных габаритах силоизмерительного элемента 1, то усилитель-преобразователь 15 располагается вблизи силоизмерительного элемента 1 и, соответственно, вблизи датчика деформации 4 (например в отдельном корпусе, расположенном в непосредственной близости от опоры вала грузового барабана 2). При этом соединение выхода датчика деформации 4 с усилителем-преобразователем 15, особенно в случае применения тензометрического датчика, выполняется экранированным кабелем. Это позволяет снизить воздействие электрических помех от силового электрооборудования крана, в том числе от электродвигателя привода грузовой лебедки, на цепи измерения нагрузки и, соответственно, повысить помехоустойчивость и надежность работы ограничителя нагрузки грузоподъемного крана.If this is not possible, for example, with limited dimensions of the load-measuring element 1, then the amplifier-converter 15 is located near the load-measuring element 1 and, accordingly, close to the strain gauge 4 (for example, in a separate housing located in the immediate vicinity of the shaft support of the cargo drum 2). In this case, the connection of the output of the strain gauge 4 with the amplifier-transducer 15, especially in the case of a strain gauge, is performed by a shielded cable. This allows you to reduce the impact of electrical noise from the power electrical equipment of the crane, including the electric drive motor of the load winch, on the load measurement circuit and, accordingly, increase the noise immunity and reliability of the load limiter of the crane.

Электронное устройство ограничителя нагрузки грузоподъемного крана включает в себя усилитель-преобразователь (тензометрический усилитель, преобразователь индуктивности в электрическое напряжение, усилитель с аналого-цифровым преобразователем и с контроллером мультиплексного канала обмена данными и т.п.) 15 и электронный блок 16, выход которого The electronic device of the load limiter of the crane includes an amplifier-converter (strain gauge amplifier, converter of inductance to electric voltage, an amplifier with an analog-to-digital converter and with a controller of a multiplex communication channel, etc.) 15 and an electronic unit 16, the output of which

подключен к исполнительному механизму подъема груза грузоподъемного крана.connected to the actuator lifting the load of the crane.

При подъеме груза, его вес передается на ось грузового барабана и далее на опору вала грузового барабана 2. Далее этот вес передается на опорную площадку 5 силоизмерительного элемента 1, прикрепленную к опоре вала грузового барабана 2 (см. фиг.1 и фиг.4) в виде измеряемого усилия F (см. фиг.5).When lifting the load, its weight is transferred to the axis of the cargo drum and then to the shaft support of the cargo drum 2. Next, this weight is transferred to the support platform 5 of the load-measuring element 1, attached to the shaft support of the cargo drum 2 (see figure 1 and figure 4) in the form of a measured force F (see figure 5).

Под воздействием этого усилия происходит деформация упругих элементов 7, которая измеряется датчиком деформации 4, в качестве которого может использоваться тензометрический датчик (тензорезисторы 10, 11). Деформация упругих элементов 7 приводит также к взаимному смещению опорных площадок и может быть измерена при помощи датчика перемещения 12.Under the influence of this force, the deformation of the elastic elements 7 occurs, which is measured by the deformation sensor 4, which can be used as a strain gauge (strain gauges 10, 11). The deformation of the elastic elements 7 also leads to a mutual displacement of the supporting platforms and can be measured using the displacement sensor 12.

Выходной сигнал датчика деформации 4 поступает на вход усилителя-преобразователя 15.The output signal of the deformation sensor 4 is fed to the input of the amplifier Converter 15.

Выходной сигнал усилителя-преобразователя 15 в аналоговом или в цифровом виде, в частности по мультиплексному каналу обмена данными, поступает на электронный блок 16. Электронный блок 16 осуществляет сравнение текущей нагрузки крана, определяемой измеряемым усилием F, с заданным максимально допустимым значением нагрузки. В случае, если текущее значение нагрузки крана превышает максимально допустимое, электронный блок 16 формирует сигнал управления исполнительным механизмом крана, отключая привод грузовой лебедки и, соответственно, предотвращая попытку подъема недопустимо большого груза.The output signal of the amplifier-converter 15 in analog or digital form, in particular via a multiplex data exchange channel, is supplied to the electronic unit 16. The electronic unit 16 compares the current crane load, determined by the measured force F, with a given maximum allowable load value. If the current value of the crane load exceeds the maximum allowable, the electronic unit 16 generates a control signal for the crane actuator, disabling the drive of the cargo winch and, accordingly, preventing an attempt to raise an unacceptably large load.

С учетом изложенного, реализация заявленной полезной модели позволяет повысить помехоустойчивость устройства и, соответственно повысить надежность ограничения нагрузки грузоподъемного крана, снизить максимальную нагрузку на силоизмерительный элемент, а также обеспечить защиту силоизмерительного элемента от повреждений при перегрузке грузоподъемного крана.Based on the foregoing, the implementation of the claimed utility model allows to increase the noise immunity of the device and, accordingly, increase the reliability of load limiting of the load-lifting crane, reduce the maximum load on the load-measuring element, and also protect the load-bearing element from damage during overloading of the load-lifting crane.

Claims

1. The load limiter of the crane containing a load cell located between the housing of the shaft support of the cargo drum and the base, at least one strain gauge mounted on the load cell, and an electronic device, the output of the strain gauge connected to the input of the electronic device, the output of which connected to the actuator of the load lifting, characterized in that the load cell contains at least two supporting platforms, at least one supporting the flap is attached to the base, and at least one other supporting platform is attached to the housing of the shaft support of the cargo drum, the supporting platforms that are attached to the base and housing of the support shaft of the cargo drum are interconnected by elastic elements, and the deformation sensor is connected, with at least one elastic element and made with the possibility of measuring its deformation, while the specified connection of the output of the deformation sensor with an electronic device is made by a shielded cable and / or electronic device yours contains an amplifier or converter, which is located near the strain gauge, in particular, is located on the load cell or in the same housing with it.

2. The limiter according to claim 1, characterized in that the deformation sensor is made in the form of a linear displacement sensor, one end of which is attached to the supporting platform, which is attached to the base, and the second end to the supporting platform, which is attached to the housing of the shaft support of the cargo drum .

3. The limiter according to claim 1, characterized in that the deformation sensor is made in the form of at least one strain gauge sensor, which is fixed to at least one elastic element.

4. The limiter according to claim 3, characterized in that the strain gauge resistors of the strain gauges are connected in a bridge circuit, and when the number of strain gauge resistors in the sensors is less than four, the missing strain gauge resistors in the bridge circuit are replaced by constant resistors.

5. The limiter according to claim 1, characterized in that the load-measuring element contains two supporting platforms that are parallel to each other and interconnected by U-shaped elastic elements.

6. The limiter according to claim 1 or 5, characterized in that the distance between the bearing platforms of the load-measuring element is made equal to the maximum deformation of the load-measuring element at the maximum load of the crane.

7. The limiter according to claim 1, characterized in that the load-measuring element contains one central and two lateral bearing pads, which are interconnected by W-shaped elastic elements.

8. The limiter according to claim 7, characterized in that the central supporting platform is attached to the housing of the shaft support of the cargo drum, and two lateral supporting platforms are attached to the base.

9. The limiter according to claim 8, characterized in that the central supporting platform is attached to the base, and two lateral supporting platforms are attached to the housing of the shaft support of the cargo drum.

10. The limiter according to claim 5 or 7, characterized in that the ends of the elastic elements remote from the support platforms are made thickened.

11. The limiter according to any one of paragraphs.7, 8 or 9, characterized in that on the base and / or on the housing of the support shaft of the cargo drum there is an additional stop, and the distance between this stop and the plane of the supporting platform closest to it is equal to the maximum strain of the load element at the maximum load of the crane.

12. The load limiter according to claim 1, characterized in that the housing of the shaft of the cargo drum is made in the form of a bracket, the first end of which is connected to the base through a load element, and the second end of the bracket is connected to the base through an intermediate element made with the possibility of rotation of the shaft support cargo drum.

13. The capacity limiter according to item 12, characterized in that the intermediate element is made in the form of a hinge.

14. The load limiter according to item 12, wherein the intermediate element is made similar to the load cell.

15. The load capacity limiter according to claim 14, characterized in that the intermediate element comprises a deformation sensor that is fixed to the intermediate element, the outputs of the strain sensors of the force measuring and intermediate elements being connected to the input of the electronic device with the possibility of summing the output signals of these sensors in it.