УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ КРАНА ИЛИ ЕГО АГРЕГАТОВ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована в устройствах для измерения пути перемещения крана или агрегатов грузоподъемных машин, а также в любом другом оборудовании, где требуется измерение перемещения, например в крановых тележках.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известно устройство для измерения пути перемещения крана, содержащее регистрирующий блок, соединенный через механизм передачи движения с перемещающимся по подкрановому пути колесом (см. авторское свидетельство СССР №1017926, G 01 C 22/00, В 66 С 22/00, 15.05.1983). В известном устройстве механизм передачи движения выполнен в виде качающегося рычага, соединенного одним концом с эксцентриком, закрепленным на валу колеса, а на другом конце рычага имеется толкатель, взаимодействующий с поводком регистрирующего прибора. Данное устройство не может быть закреплено на колесе крана и требуется установка дополнительного колеса. Кроме того, устройство регистрирует перемещение, но не различает направления движения и информация о направлении движения может быть получена только от другого датчика или от наблюдателя.
Наиболее близким к заявленной полезной модели по совокупности существенных признаков является устройство для измерения перемещения тяговой каретки, содержащее регистрирующий блок, соединенный через механизм передачи движения с перемещающимся по пути колесом (см. авторское свидетельство СССР №1483262, G 01 C 22/00, 30.05.1989). В данном
устройстве механизм передачи движения выполнен в виде закрепленного на валу колеса зубчатого диска и подпружиненного рычага с роликом, взаимодействующим с зубчатым колесом. Регистратор перемещения включает два геркона (магнитоуправляемые контакты), каждый из которых взаимодействует с подпружиненным рычагом, когда очередной зуб диска взаимодействует с роликом. Устройство обеспечивает непосредственную регистрацию прямого и обратного движения тяговой каретки, но также как и предыдущее устройство требует существенной доработки крановой тележки, чтобы закрепить зубчатый диск и герконы. Кроме того, герконы не защищены от воздействия грязи, и использование устройства на строительной площадке, где не исключается попадание на крановую тележку различной грязи, снега или льда, которые могут вызвать сбои в работе регистрирующего устройства.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, заключается в создании устройства для измерения величины перемещения крана или его агрегатов, способного регистрировать прямое и обратное перемещения крана, использование которого не требует существенной доработки крановой тележки, и которое будет мало чувствительно к попаданию на крановую тележку различных загрязнений.
Поставленные технические задачи достигаются следующим образом. В устройстве для измерения величины линейного перемещения крана или его агрегатов, содержащем регистрирующий блок, соединенный через механизм передачи движения с перемещающимся по подкрановому пути колесом, согласно полезной модели механизм передачи движения оснащен, по меньшей мере, одним пальцем, закрепленным на колесе, а регистрирующий блок оснащен закрепленным напротив колеса в контрольной точке регистратором прохождения пальца мимо контрольной точки, включающим в себя счетчик количества прохождений пальца мимо контрольной точки, на валу которого закреплена
звездочка, взаимодействующая с пальцем при прохождении последнего мимо контрольной точки, и присоединенный к валу реверсируемый потенциометрический датчик угла поворота вала, выход которого подключен к блоку обработки показаний потенциометрического датчика.
Предпочтительно, что на колесе закреплено несколько пальцев, равномерно расположенных по окружности, соосной с осью вращения колеса.
Предпочтительно, что звездочка выполнена, по меньшей мере, с четырьмя равномерно расположенными радиальными лучами, пересекающими траекторию перемещения пальцев.
Предпочтительно, что радиальные лучи выполнены с заостренными концами.
Предпочтительно, что заостренные концы радиальных лучей звездочки выполнены упругими, причем заостренный конец каждого радиального луча звездочки выполнен с тонкими наружными стенками, обеспечивающими упругость заостренного конца.
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
В основу предложенного устройства заложена дискретная схема измерения перемещения, когда с каждым взаимодействием пальца с лучом звездочки, звездочка поворачивается на определенный угол и вместе с ней на определенный угол поворачивается реверсируемый потенциометрический датчик угла поворота вала, изменяя на определенную величину свое сопротивление. Изменение сопротивления обрабатывается в блоке обработки показаний, где изменение сопротивления суммируется и преобразуется в линейное перемещение крана. При перемещении в обратном направлении звездочка также начинает поворачиваться в противоположном направлении, что регистрируется реверсируемым потенциометрическим датчиком угла поворота вала, и, соответственно, блок обработки показаний начинает обратный отсчет перемещения крана. Устройство не требует существенной доработки крановой
тележки, так достаточно приварить палец на торце колеса на заданном радиусе. Потенциометрический датчик можно закрепить, используя обыкновенный кронштейн. Учитывая, что усилие, прилагаемое к звездочке со стороны пальца, ограничивается только прочностью луча звездочки, то работа данного устройства практически не зависит от попадания загрязнения на крановую тележку.
Наличие нескольких пальцев уменьшить шаг дискретного измерения перемещения, что повышает точность измерения перемещения крана.
Наличие у звездочки, по меньшей мере, четырех равномерно расположенных радиальных лучей, обеспечивает гарантированное взаимодействие звездочки с пальцем.
Выполнение радиальных лучей с заостренными концами и выполнение заостренных концов каждого радиального луча звездочки с тонкими наружными стенками исключает возможность заклинивания устройства.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг.1 изображен общий вид устройства для измерения величины перемещения крана, установленного на колесе крана; на фиг.2 изображена блок-схема устройства для измерения величины перемещения крана; на фиг.3 изображено сечение А-А на фиг.1; на фиг.4 изображена схема устройства с тремя пальцами, закрепленными на колесе крана и на фиг.5 изображена схема устройства с двумя пальцами, закрепленными на колесе крана.
ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Как показано на фиг.1 подкрановая тележка 1 имеет колесо 2 и палец 3, закрепленный на колесе 2. Колесо 2 установлено с возможностью перемещения на подкрановом пути 4. Устройство для измерения величины линейного перемещения крана закреплено на кронштейне 5, установленном, например, на подкрановой тележке 1 и содержит регистрирующий блок 6.
На фиг.2 изображена блок схема устройства для измерения величины перемещения крана. Регистрирующий блок 6 оснащен регистратором 7 прохождения пальца мимо контрольной точки, включающим отметчик 8 количества прохождений пальца мимо контрольной точки, на валу 9 которого закреплена звездочка 10 (на фиг.2 условно показана повернутой на 45°). К валу 9 присоединен реверсируемый потенциометрический датчик 11 угла поворота вала, выход которого подключен к входу блока 12 обработки показаний потенциометрического датчика. Блок 12 обработки показаний потенциометрического датчика содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 13, цифровой вычислительный блок 14 и блок визуальной индикации 15, которые могут быть размещены, например, в кабине крана.
Как показано на фиг.3 звездочка 10 закреплена на валу 9 отметчика 8 количества прохождений пальца мимо контрольной точки и предпочтительно имеет несколько (по меньшей мере, четыре) равномерно расположенных радиальных луча 16, предпочтительно, с заостренными концами 17. Заостренные концы 17 каждого радиального луча 16 звездочки 10 выполнены предпочтительно с тонкими наружными стенками 18. Радиальные лучи 16 звездочки 10 пересекают траекторию перемещения пальца 3.
Как показано на фиг.4 на колесе 2 закреплено три пальца 3, равномерно расположенных по окружности, соосной с осью вращения колеса, взаимодействующих со звездочкой 10 регистратора 7 прохождений пальца мимо контрольной точки. Хотя в данном примере осуществления полезной модели показаны три пальца, следует понимать, что количество пальцев 3 может быть любым.
Как показано на фиг.5 на колесе закреплено два пальца, равномерно расположенных по окружности, соосной с осью вращения колеса, взаимодействующих со звездочкой 10 регистратора 7 прохождений пальца мимо контрольной точки.
Устройство работает следующим образом
При перемещении крановой тележки 1 по подкрановому пути 4 палец 3, закрепленный на колесе 2 поворачивается вместе с колесом, проходит мимо контрольной точки, в которой установлен отметчик 8 количества прохождений пальца мимо контрольной точки, и взаимодействует с радиальными лучами 16 звездочки 10 отметчика 8 количества прохождений пальца мимо контрольной точки. При перемещении пальца 3 он давит на боковую поверхность радиального луча 16 и поворачивает звездочку 10 на определенный угол в определенную сторону, а также поворачивает вал 9, связанный с реверсируемым потенциометрическим датчиком 11 угла поворота вала. Сопротивление реверсируемого потенциометрического датчика 11 угла поворота вала изменяется на определенную величину, что приводит к изменению сигнала на выходе реверсируемого потенциометрического датчика 11 угла поворота вала. От регистратора 7 сигнал реверсируемого потенциометрического датчика 11 угла поворота вала поступает на вход блока 12 обработки показаний потенциометрического датчика, в котором с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 13 и цифрового вычислительного блока 14 преобразуется в величину перемещения крана, которая может быть отображена на панели управления краном блоком визуальной индикации 15, а также, информация о величине перемещения крана может быть запомнена в любом регистрационном устройстве и использована устройством в системе обеспечения безопасности подъемного крана. Использование реверсируемого потенциометрического датчика 11 угла поворота вала позволяет регистрировать перемещение крановой тележки 1 как в прямом, так и в обратном направлении, а использование нескольких пальцев 3, равномерно расположенных по окружности, соосной с осью вращения колеса 2, повышает точность измерения величины перемещения крана.
Наличие упругих заостренных концов 17 на радиальных лучах 16 звездочки 10 исключает возможность заклинивания и поломки устройства, так
как при угрозе заклинивания заостренный конец луча упруго деформируется и перемещается вместе с пальцем 3, уходя из положения заклинивания.
Учитывая, что за один поворот колеса 2 кран перемещается на определенное расстояние, равное длине окружности внешнего диаметра колеса, то наличие даже одного пальца 3 позволяет контролировать перемещение крана.
Заявляемая полезная модель может быть изготовлена промышленным способом с использованием известных материалов и технологий. В качестве потенциометрического датчика может быть использован СП5-21А производства Арзамасского радиозавода. При реализации полезной модели могут использоваться различные конструктивные исполнения устройства для измерения величины линейного перемещения крана. Специалисту в данной области понятно, что могут быть различные модификации предложенного устройства без отхода от духа и рамок настоящей полезной модели, определяемых объемом притязаний, изложенных в формуле полезной модели.