Система управления двухканатной грузовой дорогой между судами в море на ходу

 

Pjib00025

ОП ИСАЙ ::P,:

ИЗОБР ЕТГН И Я

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,(61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.11.74 (21) 2077034/11 с присоединением заявки № (51) М. Кл в В 63В 27/18

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 629.12.014.21 (088.8) (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 20.04.78 (72) Авторы изобретения

Б. А. Власьев, В. Д. Завирухо и В. H. Демидович (71) Заявитель (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВУХКАНАТНОЙ

ГРУЗОВОЙ ДОРОГОЙ МЕ)КДУ СУДАМИ В МОРЕ

НА ХОДУ

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к технике систем автоматического управления, предназначенных для обеспечения автоматической передачи сухих грузов между судами в море на ходу траверзным способом.

Известна система управления канатной дорогой, состоящая из потенциометрических датчиков натяжения ветвей тянущего троса (по одному на каждую ветвь), потенциометрических датчиков длины этих ветвей, тахометров, измеряющих скорости движения ветвей тянущего троса, при этом выходы датчиков длины и тахометров электрически соединены с входами анализатора сигналов, выдающего сигналы управления по скорости и по положению грузовой тележки и электрически соединенного своим выходом по сигналу скорости через два предварительных последовательно соединенных магнитных усилителя с одной из обмоток управления двухтактного усилителя, которая также электрически соединена с выходом задающего элемента, при этом два входа первого предварительного магнитного усилителя электрически соединены с выходом запирающего устройства, управляющего подключением сигналов от тахометров, и по сигналу по положению электрически соединенного через нормально разомкнутые контакты реле (возбуждается в случае выбора режима управления по положению), два последовательно соединенных предварительных магнитных усилителя и цепь перемены полярности со второй обмоткой управления двухтактного магнитного усилителя. При этом вход первого предварительного магнитного усилителя этого каскада электрически соединен с задающим потенциометром, выход двухтактного магнитного усилителя, в свою очередь, электрически соединен через делитель напряжения с входами каналов управления вытравливающей и выбирающей лебедок тянущего троса, каждый пз которых состоит из ограничителя сигнала по максимуму и минимуму, электрически соединенного с входом магнитного усилителя, кото15 рый соединен также своим входом с выходом потенциометрического датчика натяжения ветви тяну. щего троса и с задающим потенциометром. Выход этого усилителя электрически соединен через второй магнитный усилитель с одной из обмоток управления третьего последующего магнитного усилителя и одновременно, минуя второй усилитель, со второй обмоткой управления третьего усилителя, выход которого электрически соединен с сервоклапаном насоса гидролебедки, устанавливающего регулятор производительности насоса в требуемое положение. При этом потенциометр этого регулятора электрически соединен со второй обмоткой управления третьего магнитного усили30 теля этого каскада усиления (11.

600025

К недостаткам указанной системы относятся отсутствие плавного автоматического регулирования скорости грузовой тележки в зависимости от расстояния между ней и приемным (передающим устройством), отсутствие автоматического управления движением грузовой тележки на мачте передающего (принимающего) устройства, отсутствие оперативного контроля процесса грузопередачи. Все эти недостатки приводят к снижению эффективности грузопередачи и безопасности передаваемого груза и грузовых устройств.

Известна также система управления двухканатной грузовой дорогой между судами в море на ходу, содержащая установленный на передающем судне блок следящего управления приводом дифференциальный лебедки, тахогенератор, связанный через редуктор с валом барабана лебедки, датчики расстояний грузового контейнера до передающего и приемного устройств, блок выбора режима, связанный одним из своих выходов с одним из входов блока коммутации, другие входы которого соединены соответственно с ручным и автоматическим задатчиками скорости движения грузового контейнера, а одним из выходов — с суммирующим элементом блока следящего управления .приводом дифференциальной лебедки, и установленные на принимающем и передающем судах блоки контроля процесса грузопередачи (2).

Недостатками такой системы управления являются низкая эффективность грузопередачи из-за отсутствия оперативной связи сигналов управления между передающим и принимающим судами и отсутствие защиты и предупреждения передаваемого груза от столкновения и ударов при подходе к передающему (принимающему) устройству.

Цель изобретения — повышение эффективности и безопасности передачи груза.

Это достигается тем, что предлагаемая система снабжена установленными на передающем судне блоком управления движением контейнера на мачте передающего устройства, пороговым блоком, одним блоком уплотнения информации и установленными на принимающем судне блоком управления движением контейнера на мачте принимающего судна, блоком аварийной отдачи канатной дороги и другим блоком уплотнения информации, при этом оба блока уплотнения информации связаны кабель-тросом через токопереход, вход одного из них подключен к одному из выходов блока выбора режима, а другого — к блоку управления движением контейнера на мачте передающего устройства, а выходы их соответственно — к блокам контроля процесса грузопередачи и к одному из входов блока коммутации, другие входы которого соединены соответственно с выходом блока управления движением контейнера на мачте передающего устройства, с выходом порогового устройства, подключенного своим входом к выходу. датчика обратной связи блока следящего

65 управления приводом дифференциальной лебедки, к суммирующему элементу которого подключены через блок коммутации выходы датчиков расстояния грузового контейнера до принимающего и передающего устройств, блок уплотнения информации на принимающем судне подключен к блоку аварийной отдачи канатной дороги и к блоку управления движением контейнера на мачте принимающего устройства, выход которого соединен с одним из входов блока контроля процесса грузопередачи, другой вход которого подключен к выходу блока аварийной отдачи канатной дороги.

Кроме того, блок аварийной отдачи канатной дороги состоит из последовательно соединенных ручного задатчика, усилителя, реле времени и исполнительного механизма.

На чертеже представлена функциональная схема описываемой системы.

Система содержит установленные на передающем судне блок 1 следящего управления приводом дифференциальной лебедки 2, состоящий из последовательно соединенных суммирующего элемента 3, усилителя 4, двигателя 5, на валу которого установлен понижаюдий редуктор 6, выходы которого кинематически соединены с датчиком 7 обратной связи, например сельсин-датчиком, и насосом 8 переменной производительности, соединенным с гидроприводом 9 лебедки 2, тахогенератор 10, кинематически связанный с редуктором 11, кинематически связанным с валом барабана вытравливаемой ветви каната лебедки 2, а электрически — с одним из входов блока 12 контроля процесса грузопередачи, другие входы которого подключены к выходу блока 13 уплотнения информации, одному из выходов блока 14 управления движением контейнера на мачте передающего устройства, с выходами датчиков 15 и 16 расстояния грузового контейнера до приемного и передающего устройств, выполненных в виде сельсин-датчиков, кинем атически связанных с валом редуктора

11; блок 17 коммутации, входы которого соединены с выходами ручного 18 и автоматического 19 задатчиков скорости движения грузового контейнера, выходами блока 20 выбора режима, блока 14, блока 13, датчиков 15 и 16 и порогового устройства 21, вход которого подключен к выходу сельсина-датчика 7.

Выход блока 17 коммутации подключен к одному из входов суммирующего элемента 3 блока 1.

На принимающем судне установлены блок

22 уплотнения информации, связанный своими выходами соответственно со входами блока 23 управления движением грузового контейнера на мачте принимающего устройства и входом блока 24 аварийной отдачи канатной дороги, выход которого соединен с одним из входов блока 25 контроля процесса грузопередачи, другой вход которого подключен к выходу блока 23.

Блок 24 состоит из последовательно соединенных ручного задатчика 26, усилителя 27, 600025 реле 28 времени и исполнительного механизма 29.

Блоки 13 и 22 уплотнения информации связаны между собой кабель-тросом 30 через токопереход 31.

Система работает следующим образом.

Начало работы определяется включением питания системы на блоке 20 выбора режима работы и переключения работы посредством задатчика 19 в автоматический режим. При этом сигналы с блока 20 поступают в блок 17 коммутации, в блок 14 управления движением грузового контейнера на мачте передающего устройства и через блок 13 уплотнения информации передающего судна, токопереход 31, кабель-трос 30, блок 22 уплотнения информации принимающего судна в блок 23 управления движением грузового контейнера на мачте принимающего устройства. По этим сигналам . блок 14 обеспечивает подъем грузового контейнера в верхнее положение мачты передающего устройства, блок 23 обеспечивает подъем головы принимающего устройства в верхнее положение мачты, а блок 17 коммутации подключает выход порогового устройства 21 к входу суммирующего элемента 3 блока 1.

После того как на мачтах передающего и принимающего устройств установлены в их верхнее положение (исходное) соответственно грузовой контейнер и голова приемного устройства, блоки 14 и 23 выдают сигналы в блок

17 коммутации и блоки 12 и 25 контроля. По этому сигналу блок 17 подключает выход задатчика 19 к входу суммирующего элемента 3 блока 1. При этом сигнал с выхода задатчика

19 через элемент 3 подается на вход усилителя 4, с выхода которого усиленный сигнал подается на управляющую обмотку реверсивного двигателя 5. Двигатель 5 через понижающий редуктор 6 перемещает люльку насоса 8 переменной производительности, задавая необходимую производительность гидроприводу 9 и направление его отработки на обеспечение движения контейнера с грузом в сторону принимающего груз судна. При этом задается производительность такая, что обеспечивается малая скорость отхода контейнера от передающего устройства. Одновременно с отработкой на насос 8 переменной производительности приводится во вращательное движение через редуктор 6 ротор сельсина-датчика 7, с выхода которого напряжение в противофазе сигналу с задатчика 19 подается на один из входов элемента 3, обеспечивая тем самым отслеживание перемещения люльки насоса 8 переменной производительности по входному сигналу на усилитель 4. Одновременно напряжение с выхода сельсина-датчика 7 подается на вход порогового устройства 21, которое срабатывает при некотором значении напряжения, соответствующем малой скорости отхода грузового контейнера от передающего устройства. С выхода порогового устройства 21 напряжение подается в блок 17 коммутации, который в этом случае срабатывает с временной задерж5

15

20 ловы приемного устройства в верхнем положении блок 23 выдает сигнал через блок 22, 65 крбель-трос 30, токопереход 31, блок 1Э, блок

Зо

60 кой порядка 4 с, что соответствует отходу грузового контейнера на малой скорости от передающего устройства порядка на 4 — 5 м. При срабатывании блок 17 отключает выход задатчика 19 от элемента 3 и подключает к нему выход датчика 16. При этом с выхода датчика

16 на вход элемента 3 подается напряжение, пропорциональное расстоянию от грузового контейнера до приемного устройства.

Таким образом, с этого момента происходит автоматическое регулирование скорости движения контейнера в сторону к приемному устройству в зависимости от расстояния между контейнером и приемным устройством.

В связи с тем, что сигнал, соответствующий этому расстоянию, в момент его подачи на вход элемента 3 имеет значительное значение, то скорость контейнера резко нарастает по сравнению со скоростью его отхода от передающего устройства и убывает плавно пропорционально уменьшению расстояния между контейнером и приемным устройством. При этом на расстоянии контейнера от приемного устройства порядка 4 м сигнал с датчика 16, подаваемый на вход элемента 3, обеспечивает посадочную скорость.

При входе контейнера в голову приемного устройства сигнал с выхода датчика 16 равен нулю, что определяет отработку люльки насоса 8 переменной производительности в нейтральное положение, соответствующее нулевой производительности гидр опривода 9 дифференциальной лебедки 2.

Так как сигнал, снимаемый с выхода датчика 16, равен сигналу управления по амплитуде, но находится в противофазе с ним, то при достижении определенного минимального его значения, близкого к нулю, пороговое устройство 21 отрабатывает в нейтральное состояние блок 17 коммутации, который отключает с временной задержкой порядка 4 с, вполне достаточной с определенным запасом для захода и фиксации грузового контейнера в голове приемного устройства, выход датчика 16 от входа элемента 3 блока 1.

При заходе гр зового контейнера в голову приемного устройства блок 23 автоматического управления движением грузового контейнера на мачте принимающего устройства выдает сигнал через блок 22 уплотнения информации, кабель-трос 30, токопереход 31, блок 13 уплотнения информации на передающем судне в блок 17 коммутации, который по этому сигналу отключает от элемента 3 все цепи управляющих сигналов. Одновременно этот сигнал подается в блоки 25 и 12 контроля.

Далее блок 23 обеспечивает опускание головы приемного устройства с грузовым контейнером на палубу, его разгрузку и подъем в верхнее положение мачты приемного устройства.

После разгрузки контейнера и фиксации ro600025

17 коммутации. Одновременно этот сигнал подается в блоки 25 и 12 контроля. По этому сигналу блок 17 подключает задатчик 19 к входу элемента 3 таким образом, что сигнал с него подается в противофазе сигналу, подаваемому с задатчика 19 при движении контейнера в сторону к принимающему груз судну. Это обеспечивает отработку следящим блоком 1 перемещение люльки насоса 8, определяющее движение грузового контейнера в 10 сторону передающего судна с малой скоростью. При отходе грузового контейнера от передающего устройства:на расстояние порядка 2 м сигнал с выхода датчика 7, подаваемый на вход порогового устройства 21, 15 обеспечивает его срабатывание. При этом сигнал с устройства 21 поступает на блок 17, который, срабатывая, отключает выход задатчика 19 от входа элемента 3 и подключает к нему выход датчика 15. 20

Сигнал с датчика 15, пропорциональный расстоянию грузового контейнера от передающего судна (устройства), поступает на вход элемента 3, что обеспечивает, начиная с этого момента, автоматическое регулирование скорости движения грузового контейнера к передающему груз судну по этому управляющему сигналу. Сигнал с датчика 15 также одновременно поступает в блок 12 контроля.

В первый момент времени скорость грузо- з0 вого контейнера резко возрастает, а затем постепенно плавно убывает и на расстоянии от передающего судна порядка 4 м становится равной посадочной. При этом сигнал с датчика 7 становится по амплитуде равный такому з5 значению, что пороговое устройство 21 выдает сигнал в блок 17 коммутации, который отключает с временной задержкой порядка 4 с, что вполне обеспечивает фиксацию грузового контейнера в голове передающего устройства, вы- 40 ход датчика 15 от входа элемента 3. После фиксации контейнера в голове передающего устройства блок 14 выдает сигнал в блок 17 коммутации, который в результате этого отключает все цепи управляющих сигналов от 45 элемента 3. Этот сигнал также подается в блок 12 контроля. После этого блок 14 обеспечивает опускание грузового контейнера на палубу, его загрузку и подъем в верхнее положение мачты передающего устройства. На gp этом цикл автоматического управления передачей груза заканчивается.

Система допускает также ручной режим работы (автоматизированный).

В результате переключения на блоке 20 вы- 55 бора режимов выдается сигнал в блок 17 коммутации, который подключает выход ручного задатчика 18 к входу элемента 3. В отличие от автоматического режима работы блок 17 коммутации в ручном режиме работы не под- 60 ключает выходы датчиков 15 и 16, порогового устройства 21 и задатчика 19 к входам элемента 3 и управление ведется оператором пу. тем ручного удравления задатчиком 18, орНедтируясь на показания барака 12 контроля, 05

Формула изобретения

1, Система управления двухканатной грузовой дорогой между судами в море на ходу, содержащая установленный на передающем судне блок следящего управления приводом дифференциальной лебедки, тахогенератор, связанный через редуктор с валом барабана лебедки, датчики расстояний грузового контейнера до передающего и приемного устройств, блок выбора режима, связанный одним из своих выходов с одним из входов блока коммутации, другие входы которого соединены соответственно с ручным и автоматическим задатчиками скорости движения грузового контейнера, а одним из выходов — с суммирующим элементом блока следящего управления приводом дифференциальной лебедки, и установленные на принимающем и передающем судах блоки контроля процесса грузопередачи, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности и безопасности передачи груза, она снабжена установленными на передающем судне блоком управления движением контейнера на мачте передающего устройства, пороговым блоком, одним блоком уплотнения информации и установленными на ,принимающем судне блоком управления движением контейнера на мачте принимающего судна, блоком аварийной отдачи канатной дороги и другим блоком уплотнения информации, при этом оба блока уплотнения информации связаны кабель-тросом через токопереход, вход одного из них подключен к одному из выходов блока выбора режима, а другого— к блоку упр авления движением контейнер а на мачте передающего устройства, а выходы их соответственно — к блокам контроля процесса грузопередачи и к одному из входов блока коммутации, другие входы которого соединены соответственно с выходом блока управления движением контейнера на мачте передающего устройства, с выходом порогового устройства, подключенного своим входом к выходу датчика обратной связи блока следящего управления приводом дифференциальной лебедки, к суммирующему элементу которого подключены через блок коммутации выходы датчиков расстояния грузового контейнера до принимающего и передающего устройств, блок уплотнения информации на принимающем судне подключен к блоку аварийной отдачи канатной дороги и к блоку управления движением контейнера на мачте принимающего устройства, выход которого соединен с одним из входов блока контроля процесса грузопередачи, другой вход которого подключен к выходу блока аварийной отдачи канатной дороги, 2. Система по п. 1, от л и ч а ю щ а я с я тем, что блок аварийной отдачи канатной дороги состоит из последовательно соединенных ручного задатчика, усилителя, реле времени и ис. палнительного ме анизма, 600025

2. Андреева Л. Н. и др. Средства передачи грузов на суда в море. Л., 1973, с. 115 — 133.

Составитель Г. Корнева

Редактор Н. Пушкин Техред Л. Расторгуева Корректоры: Е. Хмелева и А. Степанова

Заказ 374/10 Изд. Мз 362 Тираж 568 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Типография, пр, Сапунова, 3

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Ке 3361080, кл. 104 †1, 1971.

\ ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !