Устройство для программного управления механизмами поворота и изменения вылета стрелы грузоподъемного крана

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (и) 464099

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимый от патента (5l) М. Кл. В 66с 13/48 (22) Заявлено 04.02.67 (21) 1131189/27-11 (32) Приоритет 02.02,66 (31) 1297/66 (33) Швеция

Опубликовано 15,03.75. Бюллетень № 10

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо девам изобретений и открытий (53) УДК 621.873:629.11 (088.8) Дата опубликования описания 06.08.75 (72) Автор изобретения

Иностранец

Аке Саллоу (Швеция) Иностранная фирма

«Аллменна Свенска Электриска Актиеболагет» (Швеция) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

МЕХАНИЗМАМИ ПОВОРОТА И ИЗМЕНЕНИЯ ВЫЛЕТА

СТРЕЛЫ ГРУЗОПОДЪЕМНОГО КРАНА

Изобретение относится к области систем автоматического управления.

Известны устройства для программного управления механизмами поворота и изменения вылета стрелы грузоподъемного крана, содер- 5 кащие задатчик программы с системой контактов, включенных в цепи управления приводными двигателями указанных механизмов, и конечные выключатели, ограничивающие крайние положеия последних. 10

В предлагаемом устройстве задатчик программы выполнен с системой путевых выключателей, контакты которых включены в цепи регулирования скоростей приводных двигателей так, что большей скорости поворота соот- 15 ветствует меньший вылет стрелы, причем по мере увеличения вылета стрелы скорость ее перемещения возрастает. Это позволяет обеспечить перемещение головных блоков стрелы по заданной пространственной траектории. 20

В соответствии с изобретением задатчик программы может быть выполнен с воздействующими на путевые выключатели кулачковыми валами, один из которых связан с механизмом поворота, а другой — с механизмом 25 изменения вылета стрелы.

На фиг. 1 показана схема размещения кранов, оборудованных описываемым устройством; на фиг. 2 — электрическая схема устройства; на фиг. 3 схематически показан задатчик программы с кулачковыми валами; на фиг. 4 показана схема последовательных положений стрелы крана во время рабочего цикла; на фиг. 5 приведены примеры траекторий, получаемых с помощью описываемого устройства.

Кран 1 имеет стрелу 2 и снабжен двигателями 3 подъема груза, 4 поворота стрелы и

5 изменения ее вылета. Двигатели выполнены с регулируемыми скоростями вращения.

Для управления двигателем 5 предусмотрена электрическая цепь с путевым выключателем 6 (см. фиг. 2), который прерывает цепь при определенной малой величине угла а поворота стрелы крана (например, 15 ). Последовательно к выключателю 6 присоединены постоянные омические сопротивления 7, 8 и 9 и последовательно к ним — два контура, один с путевым выключателем 10, включаемым в том случае, если вылет стрелы крана превышает требуемую величину (например, 9,5 м) .

Параллельно выключателю 10 подключен выключатель 11, который замыкает контакты при определенной несколько большей величине угла поворота крана (например, 25 ). Последовательно к указанному контуру присое464099 динены параллельно соединенные путевые выключатели 12 и 13, из которых первый прерывает цепь при определенном увеличенном вылете стрелы 2 (например, 10,5 м), а второй замыкает контакты при определенном увеличенном угле поворота крана (например, 45 ).

Последовательно с этими контурами установлен конечный выключатель 14, прерывающий цепь при определенном максимальном вылете крановой стрелы (например, 14,5 м) .

Сопротивление 7 шунтируется путевым выключателем 15, который замыкает контакты при определенном угле поворота стрелы в горизонтальном направлении (например, 25 ).

Сопротивления 7 и 8 шунтируются выключателем 16, который замыкает контакты при определенном угле поворота (например, 35 ). Сопротивления 7, 8 и 9 шунтируются выключателем 17, который замыкает контакты при определенном большем угле поворота (например, 45 ). Цепь последовательно соединена с устройством, управляющим скоростью вращения вала двигателя 5, например обмоткой возбуждения 18 генератора двигателя 5.

Для питания током обмотки возбуждения

19 генератора двигателя 4 или другого устройства для управления скоростью предусмотрен переключатель 20, предназначенный для выбора направления поворота, обычно осуществляемого крановщиком вручную. Последовательно к переключателю 20 подключены омические сопротивления 21, 22 и 23, а последовательно к ним присоединен конечный выключатель 24, который замыкает контакты в пределах максимального интервала поворота (например, 0 — 70 ) . .Сопротивление 21 шунтируется путевым выключателем 25, замыкающим контакты в пределах угла 0 — 45, а сопротивления 21 и 22 — выключателем 26, замыкающим контакты в пределах угла 0 — 35 .

Все три сопротивления шунтируются выключателем 27, замыкающим контакты в пределах интервала 0 — 25 .

Задатчик программы (см. фиг. 3) содержит блоки 28 и 29 и может быть отключен муфтой

30. На валу 31 блока 28 насажены кулачки

32 — 35, каждому из которых соответствует один из путевых выключателей. Для изменения программы предусмотрены валики 36 и

37, связанные с кулачками 38 и 39. Блок 29 снабжен кулачками 40, 41 и 42, его настройка осуществляется с помощью валика 43, воздействующего на кулачок 44.

Устройство работает следующим образом.

Когда груз поднят и находится в положении А (Аь А> или А4, см. фиг. 4), крановщик включает соответствующим переключением автоматическое управление, выбирая переключателем 20 соответствующее направление поворота стрелы крана, с целью автоматического перемещения груза на участке В. Из положения А> груз перемещается вдоль прямой линии А В, причем скорости вращения валов двигателей 4 и 5 устанавливают такими, что5

65 бы обеспечивалась оптимальная траектория перемещения груза.

В интервале угла поворота 0 — 15 контакты выключателя 6 не замкнуты и ток в обмотку

18 не поступает, а поэтому двигатель 5 выключен. Контакты выключателей 25, 26, 27 и

24 замкнуты и потому скорость вращения вала двигателя 4 высшая. При повороте стрелы крана на 15 (или ином соответственно выбранном первом этапе) контакты выключателя 6 замыкаются. При этом вал двигателя 5 приходит во вращение с первой относительно низкой скоростью.

При угле поворота стрелы крана, например, 25 контакты выключателей 15 и 11 замыкаются, а сопротивление 7 шунтируется, вследствие чего скорость вращения вала двигателя

5 несколько увеличивается. При угле поворота стрелы крана 25 выключатель 27 разрывает цепь и ток в обмотку 19 проходит через сопротивление 23, в результате чего скорость вращения вала двигателя 4 несколько снижается.

При угле поворота стрелы крана 35 контакты выключателя 16 замыкаются и ток в обмотку 18 проходит только через сопротивление 9, вследствие чего скорость вращения вала двигателя 5 возрастает дальше. При угле поворота стрелы крана 35 выключатель 26 разрывает цепь, ток в обмотку 19 проходит через сопротивления 22 и 23 и скорость вращения вала двигателя 4 снижается дальше.

На следующем этапе, например при повороте стрелы крана на 45, контакты выключателя 17 замкнуты, как и выключателя 13 (предполагается, что расстояние вылета крановой стрелы не превышает 105 м), так что сопротивления 7, 8 и 9 замкнуты и скорость вращения вала двигателя 5 увеличивается до максимального предела. При повороте стрелы крана на 45 контакты выключателя 25 размыкаются, поэтому ток в обмотку 19 проходит через сопротивления 21, 22 и 23, в результате скорость вращения вала двигателя 4 снижается до относительно небольшой величины.

Когда угол поворота стрелы крана достигает максимальной величины (например, 70 ), выключатель 24 разрывает цепь и двигатель 4 останавливается. По достижении максимального вылета крановой стрелы (в данном случае 14,5 м) двигатель 5 также останавливается, при этом достигается конечное положение груза. Скорости изменения вылета крановой стрелы и ее поворота взаимно согласованы таким образом, чтобы максимальное расстояние вылета стрелы (14,5 м) всегда совпадало с углом поворота стрелы крана 70 .

Если взаимную связь между углом поворота стрелы крана и ее вылетом следует по какой-либо причине изменить, то выключатели

10 и 12 должны прерывать цепь по достижении установленных расстояний вылета стрелы (например 9,5 и 10,5 м соответственно), причем для двигателя 5 установлены другие по. казатели скоростей вращения вала. Тем са464099 фиг.1 мым обеспечивается вылет крановой стрелы, не превышающий максимального расстояния в отношении угла поворота крана.

Использование задатчика для управления краном иллюстрируется схемой, показанной на фиг. 5.

При перемещении груза из точки С в точку

I поворот стрелы крана начинается в точке С при полной скорости вращения вала двигателя 4, управляемого только кулачком 32. В положении D включается устройство управления двигателем 5 изменения вылета стрелы крана. В положении Е двигатель изменения вылета крановой стрелы управляется кулаком

33 и его выключателем, причем скорость вращения вала двигателя 4 слегка уменьшается.

В положениях F u G скорость вращения вала двигателя 4 увеличивается, а в положении

Н вЂ” замедляется. В положении 1 поворот стрелы крана прекращается, а изменение ее вылета ускоряется, затем на участке 1К замедляется и приостанавливается в положении L, Если рабочий радиус вылета крановой стрелы увеличен, например, до положения Х, то изменение вылета может быть приостановлено в этом положении посредством соответствующих кулачков (на фигурах не показаны) и стрела отведена до положения У, где двигатель 4 начинает ее поворот.

Программированный привод в движение стрелы крана может продолжаться до положения Z.

При перемещении груза из положения M изменение вылета стрелы начинается соответствующим образом при положении M и ускоряется в положениях N и О (посредством блока 28 задатчика).

Поворот крана начинается в положении P (посредством блока 29 задатчика) и переме5 щение осуществляется под управлением блоков задатчика до положения Q, где оно приостанавливается, или продолжается, например, до положения W через положения

Уи V.

Предмет изобретения

1. Устройство для программного управления механизмами поворота и изменения выле15 та стрелы грузоподъемного крана, содержащее задатчик программы с системой контактов, включенных в цепи управления приводными двигателями указанных механизмов, и конечные выключатели, ограничивающие

20 крайние положения последних, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью перемещения головных блоков стрелы по заданной пространственной траектории, задатчик программы выполнен с системой путевых выключателей, 25 контакты которых включены в цепи регулирования скоростей приводных двигателей так, что большей скорости поворота соответствует меньший вылет стрелы, причем по мере увеличения вылета стрелы скорость ее перемеще30 ния возрастает.

2. Устройство по п, 1, отличающееся тем, что задатчик программы выполнен с воздействующими на путевые выключатели кулачковыми валами, один из которых связан с

35 механизмом поворота, а другой — с механизмом изменения вылета стрелы.

464099 дб,77

Фиг Т

Ф5

JJO

РО

Фиг. 4

Фиг. 5

Составитель М. Москалец

Редактор Т. Юрчикова Техред О. Гуменюк Корректор И. Позняковская

Заказ 1871/18 Изд. № 1293 Тираж 869 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2