UA135851U - Ваговий пристрій для фронтального навантажувача - Google Patents

Abstract

Ваговий пристрій для фронтального навантажувача містить щонайменше один датчик тиску, щонайменше один аналого-цифровий перетворювач, до входу якого підключений вихід датчика тиску; вихід аналого-цифрового перетворювача підключений до входу процесорного блока, датчик кута нахилу для вимірювання кута нахилу фронтального навантажувача відносно горизонту, вихід якого підключений до входу процесорного блока для обробляння сигналів щонайменше одного датчика тиску і датчика кута нахилу, та підрахування маси вантажу у ковші, пам'ять для зберігання результатів лічення вантажу, електричний інтерфейс для підключення до живлення, електронний інтерфейс для передачі вагових даних, клавіатуру, дискретний датчик початку вимірювання і дискретний датчик кінця вимірювання, де виходи цих дискретних датчиків підключені через електронний інтерфейс до відповідних дискретних входів процесорного блока. Пристрій додатково містить термопринтер і, закріплений на стрілі фронтального навантажувача, датчик кута нахилу стріли фронтального навантажувача, вихід якого підключений через електронний інтерфейс до входу процесорного блока для вимірювання кута нахилу стріли фронтального навантажувача відносно горизонту. Пам'ять для зберігання результатів лічення вантажу виконана енергонезалежною. 4

Description

Корисна модель належить до галузі ваговимірювальної техніки і може бути використана, наприклад, при автоматизації вимірювання та обліку ваги вантажів, що підіймаються гідравлічними навантажувачами різних типів.

Відомий ваговий пристрій для гідравлічного навантажувача, який містить щонайменше один датчик тиску, щонайменше один аналого-дифровий перетворювач, до входу якого підключений вихід датчика тиску, а вихід аналого-дифрового перетворювача підведений до входу процесорного блока, пристрій також містить: датчик кута нахилу для вимірювання кута нахилу навантажувача відносно горизонту, вихід якого підведений до входу процесорного блока для обробляння сигналів щонайменше одного датчика тиску і датчика кута нахилу та підрахування маси вантажу у ковші; пам'ять для зберігання результатів лічення вантажу; електричний інтерфейс для підключення до живлення; електронний інтерфейс для передачі вагових даних; клавіатуру; дискретний датчик початку вимірювання та дискретний датчик кінця вимірювання, при цьому виходи зазначених дискретних датчиків підключені до відповідних дискретних входів процесорного блока (Патент України на винахід Мо 88589 С2 від 26.10.2009 р., бюл. Мо 20).

Недоліками відомого пристрою є: - залежність повноцінної роботи пам'яті від працездатності автономного джерела її живлення; - обмеженість можливості підключення датчиків тиску до нагнітаючого та вихлопного входів гідравлічних циліндрів, яка обумовлена їх пристосованістю для підключення лише до нагнітаючого та вихлопного входів цих циліндрів; - неубезпеченість датчиків початку та кінця вимірювання від можливого механічного пошкодження їх кабелів стрілою навантажувача або вантажем під час його навантаження та розвантаження.

В основу запропонованої корисної моделі поставлена задача, що полягає у створенні пристрою, який би не мав наведених недоліків і, при цьому був би конструкційно більш простим.

Поставлена задача вирішується тим, що ваговий пристрій для фронтального навантажувача, що містить щонайменше один датчик тиску; щонайменше один аналого- цифровий перетворювач, до входу якого підключений вихід датчика тиску, а вихід аналого- цифрового перетворювача підключений до входу процесорного блока; датчик кута нахилу для

Зо вимірювання кута нахилу фронтального навантажувача відносно горизонту, вихід якого підключений до входу процесорного блока для обробляння сигналів щонайменше одного датчика тиску і датчика кута нахилу та підрахування маси вантажу у ковші; пам'ять для зберігання результатів лічення вантажу; електричний інтерфейс для підключення до живлення; електронний інтерфейс для передачі вагових даних; клавіатуру; дискретний датчик початку вимірювання і дискретний датчик кінця вимірювання, де виходи цих дискретних датчиків підключені через електронний інтерфейс до відповідних дискретних входів процесорного блока, згідно з корисною моделлю, додатково містить термопринтер і, закріплений на стрілі фронтального навантажувача, датчик кута нахилу стріли фронтального навантажувача, вихід якого підключений через електронний інтерфейс до входу процесорного блока для вимірювання кута нахилу стріли фронтального навантажувача відносно горизонту, а пам'ять для зберігання результатів лічення вантажу виконана енергонезалежною.

Пристрій додатково містить датчик тиску на гідравлічній магістралі опускання стріли з ковшем на ділянці від гідравлічного циліндра до гідравлічного розподільника, а також аналого-цифровий перетворювач, до входу якого підключений вихід датчика тиску.

Суть корисної моделі пояснюється кресленнями. На фіг. 1 наведено схематичне зображення фронтального навантажувача, на фіг. 2 - схематичне зображення корпусу вагового пристрою.

Ваговий пристрій для фронтального навантажувача (навантажувач показаний на фіг. 1 пунктиром), який містить щонайменше один датчик тиску (1); щонайменше один аналого- цифровий перетворювач (2), до входу якого підключений вихід датчика тиску, а вихід аналого- цифрового перетворювача підключений до входу процесорного блока (3); датчик кута нахилу (4) для вимірювання кута нахилу фронтального навантажувача відносно горизонту, вихід якого підключений до входу процесорного блока для обробляння сигналів щонайменше одного датчика тиску і датчика кута нахилу та підрахування маси вантажу у ковші; пам'ять (5) для зберігання результатів лічення вантажу; електричний інтерфейс (6) для підключення до живлення; електронний інтерфейс (7) для передачі вагових даних; клавіатуру (8); дискретний датчик початку вимірювання (9) і дискретний датчик кінця вимірювання (10), виходи яких підключені через електронний інтерфейс до відповідних дискретних входів процесорного блока, при цьому ваговий пристрій для фронтального навантажувача відрізняється тим, що додатково містить термопринтер (11) і, закріплений на стрілі фронтального навантажувача, датчик кута бо нахилу стріли фронтального навантажувача (12), вихід якого підключений через електронний інтерфейс до входу процесорного блока для вимірювання кута нахилу стріли фронтального навантажувача відносно горизонту, а пам'ять для зберігання результатів лічення вантажу виконана енергонезалежною.

Пристрій додатково містить датчик тиску (13) на гідравлічній магістралі опускання стріли (14) з ковшем на ділянці - від гідравлічного циліндра (15) до гідравлічного розподільника (16), а також аналого-цифровий перетворювач (17), до входу якого підключений вихід датчика тиску.

Датчик кута нахилу фронтального навантажувача призначений для коректного визначення маси вантажу у ковші під час роботи фронтального навантажувача на похилій поверхні.

Датчик тиску може бути встановлений на гідравлічному розподільнику, на гідравлічному циліндрі або на гідравлічній магістралі підйому стріли (18) з ковшем на ділянці - від гідравлічного розподільника до гідравлічного циліндра.

Датчик кута нахилу стріли фронтального навантажувача призначений для забезпечення безперебійного функціонування вагового пристрою для фронтального навантажувача, у разі можливого пошкодження дискретних датчиків початку та кінця вимірювання.

Пам'ять, як електронний енергонезалежний запам'ятовуючий пристрій, може бути виконана у вигляді електронної схеми довільної складності на напівпровідниковій пластині, що вміщена у нерозбірний корпус для поверхневого монтажу. Енергонезалежна пам'ять може бути створена за технологією ЕЕРКОМ, що забезпечує її можливість зберігати дані за відсутності електричного живлення.

Електричний інтерфейс призначений для з'єднання вагового пристрою з системою електричного живлення фронтального навантажувача.

Блок живлення (19), разом зі стабілізатором напруги (20), призначений для перетворення напруги бортової системи електричного живлення фронтального навантажувача у напругу, необхідну для електричного живлення вагового пристрою.

Індикатор (21) призначений для наочного відображення цифрової та буквеної інформації під час роботи вагового пристрою.

Модем (22), як аналого-цифровий перетворювач сигналів, призначений для передачі даних від вагового пристрою на віддалений комп'ютер по каналах бездротового зв'язку.

Електронний інтерфейс призначений для окремого підключення до вагового пристрою

Зо датчиків кута нахилу фронтального навантажувача та його стріли, дискретних датчиків початку та кінця вимірювання, термопринтера та модема.

Антикорозійний та пилозахисний корпус вагового пристрою (23) закріплений у кабіні фронтального навантажувача (корпус вагового пристрою умовно показаний на фіг. 2).

Перед початком роботи з ваговим пристроєм, за допомогою клавіатури та меню пристрою, встановлюють значення поділки ваги (дискрет), швидкість обміну даними між модемом та пристроєм, параметри друку чека на термопринтері, а також визначають тип датчика кута нахилу, та вказують кути початку та кінця зони зважування.

Перед початком роботи проводять тарування вагового пристрою, для чого: включають пристрій, за допомогою клавіатури входять в режим "Встановлення нуля", підіймають закритий (притягнутий до себе) ківш через зону зважування, після індикації на індикаторі певного коду, натисненням кнопки на клавіатурі, зберігають його в пам'яті та опускають ківш. Операцію повторюють на п'яти режимах роботи двигуна фронтального навантажувача. Для перевірки правильності тарування (встановлення нуля), підіймають пустий ківш через зону зважування, при цьому показник відхилення на індикаторі повинен дорівнювати нулю. Якщо цей показник не відповідає нулю, процедуру встановлення нуля повторюють.

Для подальшого калібрування вагового пристрою входять в режим "Калібрування", завантажують калібрувальний вантаж (будь-який вантаж з відомою вагою) у ківш, підіймають закритий (притягнутий до себе) ківш через зону зважування, після індикації на індикаторі відповідної маси вантажу, за допомогою клавіатури, вводять значення маси калібрувального вантажу та, натисненням кнопки на клавіатурі, зберігають його у пам'яті, та опускають стрілу.

Операцію повторюють на п'яти режимах роботи двигуна фронтального навантажувача.

Для перевірки правильності калібрування, ківш з вантажем відомої маси підіймають через зону зважування, при цьому числовий показник на індикаторі повинен дорівнювати відомій масі вантажу у ковші. Якщо цей показник не відповідає масі вантажу у ковші, процедуру калібрування повторюють. При калібруванні ваговий пристрій визначає калібрувальний коефіцієнт, який у подальшому враховується при обчисленні маси вантажу у ковші.

Після проведення тарування та калібрування, ваговий пристрій готовий до роботи.

При виконанні зважування, процесорний блок через електронний інтерфейс отримує дані від датчиків кута нахилу про кут нахилу фронтального навантажувача та його стріли відносно горизонтальної поверхні, а також дані від дискретних датчиків початку та кінця вимірювання про проходження стрілою фронтального навантажувача зони зважування.

Датчик тиску під час підйому стріли з ковшем видає електричний аналоговий сигнал у мілівольтах, пропорційний величині тиску у гідравлічній магістралі підйому стріли, який надходить на аналого-дифровий перетворювач, де перетворюється у цифровий код та надсилається у процесорний блок.

У процесі роботи фронтального навантажувача, при проходженні стрілою з ковшем кута, визначеного датчиком кута нахилу стріли як початок зони зважування (або дискретного датчика початку вимірювання), процесорний блок починає обробляти за спеціальним алгоритмом цифровий код, що надійшов від аналого-дифрового перетворювача, допоки стріла з ковшем не пройде кут, визначений датчиком кута нахилу стріли як кінець зони зважування (або дискретний датчик кінця вимірювання). Результатом роботи спеціального алгоритму є визначення певного числового коду, який характеризує тиск у гідравлічній магістралі при підйомі стріли з ковшем, та часу проходження стрілою зони зважування. За цими двома параметрами, та параметрами, що збережені у пам'яті після проведення тарування та калібрування вагового пристрою, за допомогою спеціального алгоритму, процесорний блок визначає масу вантажу у ковші.

Електронний інтерфейс лінійних входів дискретних датчиків початку та кінця вимірювання постійно відслідковує проходження стрілою фронтального навантажувача зони зважування.

Електронний інтерфейс К5485 постійно зчитує з датчиків кута нахилу величину кута нахилу навантажувача або його стріли відносно горизонтальної поверхні, та передає їх до процесорного блока.

Електронний інтерфейс К5232 відправляє результати зважування на термопринтер або через радіо- чи З5М-канали модему на віддалений комп'ютер.

Електричний інтерфейс, за допомогою клем, з'єднує ваговий пристрій з бортовою системою електричного живлення фронтального навантажувача. Блок живлення, разом із стабілізатором напруги, через електричний інтерфейс, отримує напругу від системи електричного живлення фронтального навантажувача та перетворює її в напругу, необхідну для електричного живлення вагового пристрою.

Наявність у ваговому пристрої енергонезалежної пам'яті забезпечує можливість повноцінної

Зо його роботи без будь-яких додаткових енерговитрат.

Використання будь-якої ділянки гідравлічних магістралей фронтального навантажувача для підключення датчиків тиску розширює можливості їх монтажу на навантажувачах різних модифікацій та конструкцій.

Наявність термопринтера дає можливість швидко роздрукувати на робочому місці оператора всю необхідну інформацію про операції з вантажем.

Запропонований пристрій введений в експлуатацію у вересні 2016 року на фронтальних навантажувачах, які працюють на Ушицькому комбінаті будівельних матеріалів (Житомирська обл.) та Селищанському гранітному кар'єрі (Рівненська обл.), де зважують сипучі та кускові матеріали під час їх навантаження і розвантаження. Від початку введення в експлуатацію і до теперішнього часу пристрій активно використовують за його функціональним призначенням, зокрема у складних погодних умовах, при різних швидкостях двигуна і при роботі фронтального навантажувача на похилих та незручних для роботи майданчиках, де пристрій виявився повністю придатним для використання. За період використання пристрою жодних випадків виникнення будь-яких його несправностей не було.

Ваговий пристрій для фронтального навантажувача може бути виготовлений на будь-якому приладобудівному виробництві, з використанням стандартних пристосувань і матеріалів.

Claims (2)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

1. Ваговий пристрій для фронтального навантажувача, що містить щонайменше один датчик тиску; щонайменше один аналого-дифровий перетворювач, до входу якого підключений вихід датчика тиску, а вихід аналого-дифрового перетворювача підключений до входу процесорного блока; датчик кута нахилу для вимірювання кута нахилу фронтального навантажувача відносно горизонту, вихід якого підключений до входу процесорного блока для обробляння сигналів щонайменше одного датчика тиску і датчика кута нахилу, та підрахування маси вантажу у ковші; пам'ять для зберігання результатів лічення вантажу; електричний інтерфейс для підключення до живлення; електронний інтерфейс для передачі вагових даних; клавіатуру; дискретний датчик початку вимірювання і дискретний датчик кінця вимірювання, де виходи цих дискретних датчиків підключені через електронний інтерфейс до відповідних дискретних входів бо процесорного блока, який відрізняється тим, що додатково містить термопринтер і,

закріплений на стрілі фронтального навантажувача, датчик кута нахилу стріли фронтального навантажувача, вихід якого підключений через електронний інтерфейс до входу процесорного блока для вимірювання кута нахилу стріли фронтального навантажувача відносно горизонту, а пам'ять для зберігання результатів лічення вантажу виконана енергонезалежною.

2. Ваговий пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що додатково містить датчик тиску на гідравлічній магістралі опускання стріли з ковшем на ділянці від гідравлічного циліндра до гідравлічного розподільника, а також аналого-дифровий перетворювач, до входу якого підключений вихід датчика тиску. Б їх пткя х мя і й М ї» й ЕЕ Ян плит в КІ Ши , о я осли Ша й а мк и й в Ом оь ЕІ сь й пиши а ІН -Ти Пн и 10 Шини кс! ї Кожну кит і ней й У ка я и п НИ ї я са, ще - жи тт ЧА тт В ТУ мк тки мк Ії зе й І ! І ; Колі реа, і ее ЇЙ денну в Ин ЗВ і Ж роннния х ІЗ ех ЕТ, ш-15 мн но о ЧИ панни М пан ча М Я Я я вон х І шк й со за Кент ПИКА ДЕ су І Мк В їц з Кк БОБДД ух яр АХ КАК - ден в ща

Фіг. 1

23. -В р вч р -7 й ра р " п ре ! - ра рн ! : Е- й й Пи і щі ї а: і ра й Й її | І І і же І і уки

2. : т ке 17 о : и і -т її Я щі Й Й щ | 7 чи Бо -і ка зве Е Ти ше ша це | АВ : й-е р Й ро ОО о р !

Фіг. 2