UA104845C2

UA104845C2 - Method and assembly for influencing grab fill for two motor gripper hoisting gears

Info

Publication number: UA104845C2
Application number: UAA201002403A
Authority: UA
Inventors: Хіронімус Олаф; Клетцін Торстен; Скерра Детлеф
Original assignee: КІРОВ АРДЕЛТ ГмбХ
Priority date: 2009-03-04
Filing date: 2010-03-03
Publication date: 2014-03-25
Also published as: EP2226287B1; EP2226287A1; DK2226287T3; PT2226287E; EA023337B1; PL2226287T3; ES2387591T3; EA201000303A1; DE102009011604A1

Abstract

The method involves setting an adjustable threshold of torque necessary for holding a gripper, during closing operation of the gripper in crane operation with minimized filling volume. The torque is higher than a torque, which is necessary for tight holding of a holding rope. A value of the former torque is adjusted to an actual stroke height and load torque, via a control. Activation of influencing of the former torque takes place in a data processing system via a load comparator, during lowering of load threshold, when the gripper is detached from bulk goods. Independent claims are also included for the following: an arrangement for influencing the gripper filling volume in the lifting tool a computer program for influencing the gripper filling volume in the lifting tool a computer readable storage medium stored on a program for influencing the gripper filling volume in the lifting tool.

Description

Винахід належить до способу, що забезпечує вплив на насипний об'єм грейфера з піднімальним механізмом, що містить двомоторний привід (замикаючий пристрій та утримуючий пристрій), а також до відповідного пристрою обробки інформації для здійснення способу й до відповідної програми й носія інформації, що містить таку програму.The invention relates to a method that provides an impact on the bulk volume of a grab with a lifting mechanism containing a two-motor drive (a locking device and a holding device), as well as to a corresponding information processing device for implementing the method and to a corresponding program and information carrier containing such a program.

Для піднімальних механізмів для сипучих матеріалів велике значення має економічно оптимальний режим роботи, щоб вага захопленого грейфером вантажу завжди відповідала максимально можливому значенню для даного грейфера, при цьому слід уникати як недовантаження, так і перевантаження. На ступінь наповнення грейфера, зокрема, впливає щільність сипучого матеріалу, а також фактори, пов'язані з тертям (адгезія, когезія, шорсткість сипучого матеріалу). На щільність сипучих матеріалів, навіть однорідних, наприклад, істотно впливає їхня зернистість і вологовміст. При певній щільності сипучих матеріалів відбувається неузгодженість між елементами грейфера і зниження його продуктивності внаслідок перевищення припустимих навантажувальних моментів і пов'язаних із цим перервами процесу перенесення вантажів. Зменшення або повне усунення цих перерв впливає не тільки на продуктивність, але й на термін служби кранового устаткування. Для узгодження грейфера з певним сипучим матеріалом у минулому приймалися різні міри.For lifting mechanisms for bulk materials, the economically optimal mode of operation is of great importance, so that the weight of the cargo captured by the grab always corresponds to the maximum possible value for this grab, while both underloading and overloading should be avoided. The degree of filling of the grab, in particular, is affected by the density of the bulk material, as well as factors related to friction (adhesion, cohesion, roughness of the bulk material). The density of loose materials, even homogeneous ones, for example, is significantly affected by their granularity and moisture content. At a certain density of loose materials, there is a mismatch between the elements of the grab and a decrease in its productivity due to exceeding the permissible loading moments and related interruptions in the load transfer process. Reducing or completely eliminating these interruptions affects not only the productivity, but also the service life of the crane equipment. Various measures have been taken in the past to match a grab to a particular bulk material.

Найпростіша міра - це приведення грейфера у відповідність до сипучого матеріалу за рахунок зміни ковша грейфера, для чого, наприклад, в ЮОЕ 79 10 944 Ш1 було запропоновано спеціальний грейфер. Однак заміна ковша вимагає великих витрат через необхідність додаткового робочого часу, додаткової робочої сили і наявності декількох грейферів у запасі. Якщо передбачається тільки короткочасна зміна щільності сипучого матеріалу, то від зміни ковша повністю відмовляються |і враховують недовантаження в роботі грейфера. Економічний фактор через високі інвестиційні витрати обмежує різноманітність варіантів грейферів, внаслідок чого грейфер, приведений у відповідність до щільності сипучого матеріалу, тільки до певного ступеня задовольняє допуски сипучих матеріалів, що виникають на практиці. Тому на практиці до цього часу існує компроміс між об'ємом грейфера й щільністю сипучого матеріалу.The simplest measure is to bring the grab into compliance with the loose material by changing the bucket of the grab, for which, for example, a special grab was proposed in YuOE 79 10 944 Sh1. However, bucket replacement requires large costs due to the need for additional working time, additional labor and the presence of several grapples in stock. If only a short-term change in the density of the bulk material is expected, then the change of the bucket is completely abandoned and the underloading in the operation of the grab is taken into account. The economic factor due to high investment costs limits the variety of options for grabs, as a result of which a grab adapted to the density of bulk material only satisfies the tolerances of bulk materials that arise in practice to a certain extent. Therefore, in practice until now there is a compromise between the volume of the grab and the density of the bulk material.

Для усунення цього недоліку були запропоновані варіанти використання тільки одного грейфера з можливістю зміни об'єму ковша. Так, було запропоновано використовувати бічні частини ковша грейфера, що регулюються, які повинні за необхідності збільшувати об'єм.To eliminate this shortcoming, options for using only one grab with the possibility of changing the volume of the bucket were proposed. So, it was proposed to use adjustable side parts of the grab bucket, which should increase the volume if necessary.

Зменшення прийнятого об'єму сипучого матеріалу можливо за рахунок обмеження кута відкривання грейфера. Ступінь відкривання обмежується механічними упорами, що регулюються, що обумовлює наступний недолік: при спорожнюванні відкривання грейфера обмежене. Крім того, всі механічні рішення, навіть без урахування витрат праці на регулювання, мають недоліки через швидке зношування необхідних обмежувальних засобів.Reducing the accepted volume of bulk material is possible by limiting the opening angle of the grab. The degree of opening is limited by adjustable mechanical stops, which causes the following disadvantage: when emptying, the opening of the grab is limited. In addition, all mechanical solutions, even without taking into account the labor costs of adjustment, have disadvantages due to the rapid wear of the necessary restraints.

Бажаним є таке рішення, що передбачає обмеження об'єму грейфера, розрахованого на повне навантаження, тільки за рахунок техніки керування. Згідно з ОЕ 20 41 393 А1 відоме рішення, при якому на ступінь відкривання грейфера впливає час відкривання грейфера. У піднімальних механізмах, що містять двомоторний привід, швидкість відкривання плавно регулюється кранівником.Such a solution is desirable, which involves limiting the volume of the grab designed for a full load, only due to control technology. According to OE 20 41 393 A1, a solution is known in which the degree of opening of the grab is affected by the time of opening of the grab. In lifting mechanisms containing a two-motor drive, the opening speed is smoothly regulated by the crane operator.

Завдяки варіабельності заданих значень швидкості одержують різні кути відкривання.Due to the variability of the set speed values, different opening angles are obtained.

Згідно з БО 288 138 А5 відомий спосіб, що дозволяє уникнути перевантаження грейфера, відповідно до якого виміряються, відповідно, сили, що діють на закриваючі й утримуючі троси, і визначається їхня різниця. Якщо різниця перевищує певну межу, то процес закривання грейфера переривається, і починається процес підйому. Після початку процесу підйому процес закривання триває доти, доки грейфер не буде закритий. Тим самим має відбуватись запобігання подальшому захвату сипучого матеріалу, якщо різниця сил, що є мірою навантаження грейфера, досягла максимального значення. Однак, на практиці було встановлено, що сили, що діють на троси під час процесу закривання, не можливо надійно визначити, тому що сипучий матеріал переміщається в грейфері, і при русі грейфера нагору на нього діють сили вібрації. Тому рішення виявило себе як, практично, нездійснене.According to BO 288 138 A5, a method is known that allows you to avoid overloading the grab, according to which the forces acting on the closing and retaining cables are measured, respectively, and their difference is determined. If the difference exceeds a certain limit, the process of closing the grab is interrupted, and the lifting process begins. After the lifting process starts, the closing process continues until the grab is closed. This should prevent the further capture of bulk material if the force difference, which is a measure of the load of the grab, has reached its maximum value. However, in practice, it has been found that the forces acting on the cables during the closing process cannot be reliably determined, because the bulk material moves in the grab, and when the grab moves up, it is subjected to vibration forces. Therefore, the decision turned out to be practically impossible.

Для збільшення продуктивності або ж для виконання запроектованих перевантажувальних об'ємів все більше значення має використання припустимої вантажопідйомності кранів з урахуванням кривих вантажопідйомності.To increase productivity or to fulfill the designed handling volumes, it is increasingly important to use the permissible load capacity of cranes, taking into account the load capacity curves.

Задачею цього винаходу є підвищення ефективності перевантажувального процесу грейфера, розрахованого на повне навантаження, тільки за рахунок техніки керування, при цьому мають бути виконані запроектовані перевантажувальні об'єми, зокрема, також у піднімальних механізмах з урахуванням кривих вантажопідйомності, що залежать від навантаження.The task of the present invention is to increase the efficiency of the overloading process of the grab, designed for a full load, only at the expense of the control technique, while the designed overloading volumes must be fulfilled, in particular, also in the lifting mechanisms, taking into account the load capacity curves that depend on the load.

Відповідно до винаходу пропонується, що в процесі закривання грейфера, призначеного для кранового господарства зі зниженим насипним об'ємом грейфера, установлюють регульовану границю моменту, необхідного для утримання грейфера, що перевищує значення моменту, необхідного тільки для натягу утримуючих тросів.In accordance with the invention, it is proposed that in the process of closing the grab, intended for the crane industry with a reduced bulk volume of the grab, an adjustable limit of the moment required to hold the grab, which exceeds the value of the moment required only for the tension of the retaining cables, is established.

Дотепер під час процесу закривання грейфера для утримуючого пристосування задається момент, що запобігає провисанню утримуючих тросів. Для кранового господарства, у якому є така щільність сипучого матеріалу, що можна працювати з 100 95-вим насипним об'ємом, тобто не потрібно зменшувати насипний об'єм, момент утримання, як і колись, достатній. Якщо ж є більш висока щільність сипучого матеріалу, тобто необхідно зменшувати захоплену кількість насипного матеріалу, то задається більш високий момент утримуючого пристосування. За рахунок цього вже під час процесу закривання грейфера відбувається підйом кривої захвату в сипучому матеріалі, що знову ж веде до зменшеного захвату сипучого матеріалу.Until now, during the grapple closing process, a moment is set for the retaining device, which prevents the retaining cables from sagging. For the crane industry, which has such a density of bulk material that it is possible to work with 100 95th bulk volume, that is, there is no need to reduce the bulk volume, the retention moment is sufficient, as before. If there is a higher density of bulk material, that is, it is necessary to reduce the captured amount of bulk material, then a higher moment of the holding device is set. Due to this, already during the process of closing the grab, there is a rise in the grip curve in the loose material, which again leads to a reduced grip of the loose material.

Кранівник задає збережене значення утримуючого моменту для відповідного сипучого матеріалу і, якщо буде потреба, корегує значення одним або двома підйомами грейфера. Сила, що діє на сипучий матеріал за рахунок власної ваги грейфера, і додатково сила, що за рахунок кривої копання грейфера дозволяє занурення грейфера, приводять для певного сипучого матеріалу до насипного об'єму грейфера, який можна розрахувати.The crane operator sets the stored holding moment value for the corresponding bulk material and, if necessary, adjusts the value with one or two lifts of the grab. The force acting on the loose material due to the self-weight of the grab, and additionally the force due to the digging curve of the grab allowing the dip of the grab, lead to a bulk volume of the grab for a certain bulk material, which can be calculated.

Найкращим чином значення моменту, необхідного для утримання грейфера в процесі закривання, може бути змінене з урахуванням керування. Таким чином, він, по-перше, приводиться у відповідність до висоти підйому незалежно від кранівника, а по-друге, він автоматично регулюється в залежності від поточного навантажувального моменту.In the best way, the value of the moment required to hold the grab during the closing process can be changed with the control in mind. Thus, firstly, it is adjusted to the lifting height independently of the crane operator, and secondly, it is automatically adjusted depending on the current loading moment.

Оскільки при зміненій висоті підйому за рахунок скороченої або подовженої довжини тросів протидіє змінювана сила тросів утримуючого пристрою, можна, не бажаючи того, збільшити або знизити відповідний насипний об'єм у грейфері. Щоб запобігти цьому, за рахунок наявної системи виміру переміщень реєструється поточна висота підйому і компенсується за рахунок корегування пов'язаного із цим впливу довжини тросів.Since when the lifting height is changed due to the shortened or lengthened length of the cables, the changing force of the cables of the holding device counteracts it, it is possible, without wanting it, to increase or decrease the corresponding bulk volume in the grab. To prevent this, the current lift height is recorded by the existing displacement measurement system and compensated for by correcting the related effect of rope length.

Те ж саме стосується й урахування кривих вантажопідйомності. Керування адаптує значення утримуючого моменту відповідно до поточного значення навантажувального моменту, щоб при підвищеному навантаженні, а тим самим зниженій вантажопідйомності, задавалося відповідно менше значення для насипного об'єму грейфера.The same applies to the consideration of load capacity curves. The control adapts the value of the holding moment in accordance with the current value of the loading moment, so that with an increased load, and thus a reduced carrying capacity, a correspondingly smaller value for the bulk volume of the grab is set.

Активація адаптованої границі відбувається при кожному підйомі грейфера автоматично після опускання нижче регульованого навантажувального порогу компаратора сили ваги грейфера в комбінації з початком процесу закривання.The activation of the adapted limit occurs with each lift of the grab automatically after falling below the adjustable loading threshold of the comparator of the weight of the grab in combination with the start of the closing process.

При завершенні процесу закривання або при початку піднімального руху задавання утримуючого моменту скасовується й знову триває звичайна робота.At the end of the closing process or at the start of the lifting movement, the setting of the holding torque is canceled and normal operation resumes.

Пристрій обробки інформації, комп'ютерна програма або носій інформації для зчитування комп'ютером, який містить програму для виконання способу, виконані, відповідно, таким чином, щоб виконувати наступне: у процесі закривання грейфера, призначеного для кранового господарства зі зниженим насипним об'ємом грейфера, для утримуючого пристрою встановлюють верхню границю моменту, що перевищує значення раніше визначеного моменту, необхідного тільки для натягу утримуючих тросів.An information processing device, a computer program or a computer-readable medium containing a program for carrying out the method is adapted, respectively, to perform the following: in the process of closing a grab intended for crane farming with a reduced bulk volume grab, the upper limit of the moment is set for the holding device, which exceeds the value of the previously determined moment, which is necessary only for the tension of the holding cables.

Під час руху підйому або опускання при перевантаженні з піднімальними механізмами, що містять двомоторний привід, не слід вибирати різними границі моментів у регульованих задатчиках числа обертів через приблизно рівний розподіл навантаження.During the lifting or lowering movement when overloaded with lifting mechanisms containing a two-motor drive, different limits of moments in adjustable speed encoders should not be selected due to approximately equal distribution of the load.

Перевага способу полягає в тім, що на грейфері не потрібно виконувати ніяких механічних дій для обмеження або розширення насипного об'єму. Насипний об'єм регулюється тільки за рахунок техніки керування на оптимальну висоту. Незалежно від кранівника насипний об'єм автоматично регулюється залежно від висоти підйому й навантажувального моменту. Крім того, перевага даного рішення полягає в тім, що забезпечується ощадлива взаємодія із чутливими підлогами кораблів і вагонів, оскільки крива захвату піднімається ще під час закривання й тим самим грейфер проходить по підлозі тільки з бажаною залишковою силою ваги.The advantage of the method is that there is no need to perform any mechanical actions on the grab to limit or expand the bulk volume. The bulk volume is regulated only due to the control technique to the optimal height. Regardless of the crane operator, the bulk volume is automatically adjusted depending on the lifting height and the loading moment. In addition, the advantage of this solution is that it provides economical interaction with the sensitive floors of ships and wagons, since the gripping curve rises even during closing, and thus the grapple passes over the floor only with the desired residual weight force.

Далі винахід має бути пояснений ще більш докладно на підставі приклада здійснення. Відповідне креслення показує блокову схему перемикання впливу керування утримуючого пристрою піднімального механізму, що містить двомоторний привід.Next, the invention should be explained in more detail on the basis of an example of implementation. The corresponding drawing shows a block diagram of switching the influence of the control of the holding device of the lifting mechanism, which contains a two-motor drive.

Силу утримуючого пристосування ЕН піднімального механізму, що містить двомоторний привід, реєструє й аналізує динамометричний датчик 1, а силу замикаючого пристосування Е5 - динамометричний датчик 2 у пристрої реєстрації З навантаження.The force of the holding device ЕН of the lifting mechanism, which contains a two-motor drive, is recorded and analyzed by the dynamometer sensor 1, and the force of the closing device Е5 is recorded and analyzed by the dynamometer sensor 2 in the load registration device Z.

Активація впливу моменту відбувається в пристрої 5 обробки даних за рахунок компаратора 5а навантаження при опусканні нижче регульованого порога навантаження залежно від власної ваги грейфера у той час, коли грейфер опускається на сипучий матеріал.Activation of the impact of the moment occurs in the data processing device 5 due to the load comparator 5a when it falls below the adjustable load threshold depending on the own weight of the grab at the time when the grab is lowered onto the bulk material.

За рахунок попередньо обраного кранівником у вузлі для попереднього вибору 4 моменту насипного об'єму грейфера, за рахунок адаптації впливу ваги троса й кута закривання грейфера у вузлі для реєстрації 5с висоти підйому й за рахунок контролю припустимого навантажувального моменту піднімального механізму в мультиплексорі 505 визначається необхідне граничне значення моменту для утримуючого пристрою.Due to the pre-selected by the crane operator in the node for pre-selection of 4 moments of the bulk volume of the grab, due to adaptation of the influence of the weight of the cable and the closing angle of the grab in the node to register 5s of the lifting height and due to the control of the permissible loading moment of the lifting mechanism in the multiplexer 505, the necessary limit is determined moment value for the holding device.

Момент, що утворює обертальний момент, відповідно до винаходу, знижується у відповідному задатчику б числа обертів для двигуна 8 утримуючого пристрою (трифазний електродвигун або електродвигун постійного струму) під час процесу закривання в обмежнику ба момента задатчика 6 числа обертів доти, поки грейфер не буде закритий двигуном 10 замикаючого пристрою, яким управляє задатчик 7 числа обертів, або не буде розпочатий процес підйому. Під час процесу розвантаження фактичний виліт грейфера порівнюється з максимально можливим вильотом грейфера в компараторі ба навантаження й при необхідності в мультиплексорі 55 межа момента приводиться у відповідність до максимальної перевантажувальної продуктивності піднімального механізму.The torque generating torque, according to the invention, is reduced in the corresponding speed setter b for the motor 8 of the holding device (three-phase electric motor or direct current electric motor) during the closing process in the limiter b of the speed setter 6 until the grab is closed motor 10 of the closing device, which is controlled by the encoder 7 of the number of revolutions, or the lifting process will not be started. During the unloading process, the actual reach of the grab is compared with the maximum possible reach of the grab in the load comparator and, if necessary, in the multiplexer 55, the torque limit is adjusted to the maximum overload performance of the lifting mechanism.

Реєстрація шляху для адаптації висоти підйому й утворення різниці (кут закривання грейфера) у вузлі для реєстрації 5с висоти підйому реалізується за рахунок датчиків 9 й 11 переміщень і відповідного програмного забезпечення, що аналізує.Registration of the path for adaptation of the lifting height and the formation of the difference (angle of closing of the grab) in the node for registering 5s of the lifting height is realized due to sensors 9 and 11 of displacements and the corresponding analyzing software.

Список використаних посилань 1. Динамометричний датчик 2. Динамометричний датчик 3. Пристрій реєстрації навантаження 4. Вузол для попереднього вибору моменту 5. Пристрій обробки данихList of references used 1. Torque sensor 2. Torque sensor 3. Load recording device 4. Torque preselection node 5. Data processing device

Ба. Компаратор навантаження 5р. Мультиплексор 5с. Вузол для реєстрації висоти підйому 6. Задатчик числа обертів ба. Обмежник моменту 7. Задатчик числа обертів 8. Двигун 9. Датчик переміщень 10. Двигун 11. Датчик переміщеньBa. Load comparator 5 years. Multiplexer 5s. The node for registering the height of the rise 6. The setter of the number of revolutions ba. Torque limiter 7. Speed selector 8. Engine 9. Movement sensor 10. Engine 11. Movement sensor

ЕН Сила утримуючого пристосуванняEN The force of the holding device

Е5 Сила замикаючого пристосуванняE5 Power of the locking device

Ж їх х Е во Її в преJ ih x E vo Her in pre

ЕН скххх Е ї Ше нкEN skxxx E y She nk

ЧА р ана нн нн вк ов йCHA r ana nn nn vk ov y

І дю КО ДОЯ З вн ЗШ дерму в ше ша о ї Ш: - їїI du KO DOYA Z vn ZSh dermu in she sha o i Sh: - her

ШЕ ше С.SHE she S.

Хкоскофнй г Я Шан ха КакKhkoskofny g Ya Shan ha Kak

ЕЖК ІЗ Як Е Й Е: 1; ШЕ ЩЕ Я ШЕ ЕЕ З інши о В С З птн сет тентності тин лани нки ? о в ос І і у з і ЕEZHK WITH JAK E Y E: 1; WHAT ELSE I SHE EE Z shy o V S Z ptn set tentnosti tin lany nki ? o in axis I and in z and E

Ек х і: га ккккх хх пеооооетеннх 4. ї Коннов кн їEk x i: ha kkkkkh xx peooooeetennh 4. і Connov kn і

ЩЕ ше ши ! Ні ШЕУ 3 іMORE! No SHEU 3 and

З і Й и нн вн Ванни нн ї і :Bathrooms:

ДИМ ана ще : у щ ь м рн : | я з ди СSMOKE ana still : у щ м рн : | I am with Di S

У ЗШ ; Е й їх р КО нення М кі м У охююттссссо М зе М іIn high school; E and their actions M ki m U ohyuuttsssso M ze M i

Claims

1. The method of influencing the bulk volume of a grab with a lifting mechanism containing a two-motor drive, which is distinguished by the fact that in the process of closing the grab, intended for the crane industry with a reduced bulk volume of the grab, an adjustable limit of the moment necessary to hold the grab is set , which exceeds the value of the moment necessary only for the tension of the retaining cables.

2. The method according to claim 1, which differs in that the value of the moment necessary to hold the grab is set with some excess, taking into account the control at the current value of the lifting height.

3. The method according to claim 1, which differs in that the value of the moment necessary to hold the grab is set with some excess, taking into account the control at the current value of the loading moment.

4. A system for influencing the bulk volume of a grab with a lifting mechanism containing a two-motor drive, which includes an information processing device, which is designed in such a way as to ensure the following: in the process of closing a grab intended for a crane economy with a reduced bulk volume grab, set the adjustable limit of the moment necessary to hold the grab, which exceeds the value of the moment necessary only for the tension of the retaining cables.

5. An information carrier for reading on a computer, on which a program is stored, designed in such a way that after loading into the computer memory, it provides the following: in the process of closing the grab intended for the crane industry with a reduced bulk volume of the grab , set the adjustable limit of the moment required to hold the grab, which exceeds the value of the moment required only for the tension of the holding cables.