ОГРАНИЧИТЕЛЬ НАГРУЗКИ СТРЕЛОВОГО КРАНА

Полезная модель относится к подъемно-транспортному машиностроению и может быть использована в приборах безопасности стреловых самоходных кранов, снабженных набором сменных противовесов, для защиты крана от перегрузок и опрокидывания при подъеме и перемещении груза, а также для информирования машиниста о состоянии крана и положении его рабочего оборудования, в том числе для световой и звуковой сигнализации о перегрузке или иной критической ситуации.
Известны ограничители нагрузки грузоподъемных машин, содержащие цифровой вычислитель, к информационным входам которого подключены датчики параметров крана, а к выходам - блок визуальной индикации, блок звуковой сигнализации и исполнительный блок, и запоминающее устройство, соединенное с цифровым вычислителем двухсторонним каналом обмена данными (см., например, патент РФ на полезную модель №38747, В66С 23/90, 10.07.2004). Известные устройства обслуживают датчики, контролирующие большинство рабочих параметров крана. Однако, задание конфигурации кранового оборудования, в том числе массы используемого противовеса, вручную машинистом крана не гарантирует от ошибочного выбора грузовой характеристики. Это может привести к снижению безопасности работы и аварии при вводе машинистом крана в цифровой вычислитель значения массы противовеса большей, чем масса фактически установленного противовеса, либо к недоиспользованию возможностей крана при вводе массы противовеса меньше фактически установленной.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является разработка ограничителя нагрузки стрелового крана, обеспечивающего повышенную безопасность и эффективность работы крана за счет исключения ошибок при выборе машинистом крана используемой при работе грузовой характеристики.
Для достижения поставленной задачи предложен ограничитель нагрузки стрелового крана, содержащий цифровой вычислитель, к информационным входам которого подключены датчики параметров крана, а к выходам - блок визуальной индикации, блок звуковой сигнализации и исполнительный блок, и запоминающее устройство, соединенное с цифровым вычислителем двухсторонним каналом обмена данными, в котором, согласно полезной модели, датчики параметров крана включают датчик массы противовеса, а цифровой вычислитель приспособлен для изменения программы своей работы в соответствии с измеренной массой установленного противовеса.
Такое выполнение ограничителя нагрузки стрелового крана позволяет независимо от машиниста крана выбрать из постоянного запоминающего устройства грузовую характеристику крана в соответствии с измеренной массой противовеса, что повышает безопасность и эффективность работы стрелового крана.
На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого ограничителя нагрузки стрелового крана; на фиг.2 - расположение противовесов на автокране КС-65713-1; на фиг.3 - грузовые характеристики крана для разных масс противовеса.
Ограничитель нагрузки стрелового крана содержит цифровой вычислитель 1, к информационным входам которого подключены датчики 2 параметров крана, а к выходам - блок 3 визуальной индикации, блок 4 звуковой сигнализации и исполнительный блок 5, и запоминающее устройство 6, соединенное с цифровым вычислителем двухсторонним каналом обмена данными.
Датчики 2 параметров крана включают в себя датчик 7 длины стрелы, датчик 8 угла наклона стрелы, датчик 9 текущей нагрузки крана и датчик 10 массы противовеса 11. Выходы датчиков 2 параметров крана подключаются к входам цифрового вычислителя 1 либо непосредственно (при использовании датчиков с цифровым выходным сигналом), либо, при необходимости, через аналого-цифровой преобразователь. Состав датчиков 2 параметров крана
определяется конструкцией конкретного стрелового грузоподъемного крана, на который устанавливается предлагаемое устройство.
Цифровой вычислитель 1 реализован на основе микроконтроллера MSP430F149 фирмы "Texas Instruments" (США), приспособленного для изменения программы своей работы в соответствии с измеренной массой противовеса. Для реализации цифрового вычислителя можно использовать и другие микроконтроллеры подобного типа.
В качестве датчиков 2 параметров крана может быть использована серийно выпускаемая продукция Арзамасского приборостроительного завода, например, аналоговые датчики перемещений ЛГФИ.401221.004, ЛГФИ.401221.006, ЛГФИ.401221.008, цифровые датчики, в частности, датчик усилия цифровой ДУЦ ЛГФИ.404176.013, и аналогичная аппаратура других приборостроительных заводов.
Для примера на фиг.2 показан рисунок автокрана КС-65713-1 грузоподъемностью 50 тонн, смонтированный на четырехосном шасси автомобиля КамА3-65201 и снабженный сменными противовесами 11 в виде плит общей массой 6,0 тонн. На поворотной платформе 12 автокрана закреплена противовесная консоль 13, снабженная датчиком 10 массы противовеса. Применительно к данному автокрану датчик 10 массы противовеса целесообразно выполнить тензометрическим, например, на основе датчика «Мерадат К-18-Н» фирмы «Уралвес» (г.Пермь), и установить его на хвостовой части противовесной консоли. На фиг.2 расположение противовеса 11 на консоли 13 в рабочем положении крана условно показано пунктиром.
Ограничитель нагрузки стрелового крана работает следующим образом. При включении предлагаемого устройства вычислитель 1 на основе сигнала с датчика 10 массы противовеса выбирает из запоминающего устройства 6 грузовую характеристику крана «А» или «Б» в соответствии с измеренной массой противовеса. При работе грузоподъемного крана датчики 2 параметров крана осуществляют измерение параметров, характеризующих загрузку крана и положение его грузоподъемного оборудования. Значения
рабочих параметров крана передаются в цифровой вычислитель, который, работая по программе, записанной в запоминающее устройство 6, осуществляет сравнение фактического нагружения крана с предельно-допустимым, а также осуществляет сравнение фактического положения грузоподъемного оборудования с его допустимыми положениями, и в зависимости от результатов сравнений выдает сигнал на исполнительный блок 5 на разрешение или запрещение отдельных видов движений крана.
Одновременно цифровой вычислитель 1 выдает сигнал на блок 3 визуальной индикации, формирующий диагностическое сообщение на дисплее, и блок 4 звуковой сигнализации, включающий аварийный звуковой сигнал.
Описанное устройство является лишь частным примером реализации предлагаемой полезной модели. Понятно, что в зависимости от типа крана может меняться состав датчиков и блоков ограничителя нагрузки стрелового крана, перечень определяемых параметров и алгоритмы работы при сохранении сути предложенной полезной модели.
Ограничитель нагрузки стрелового крана может быть изготовлен промышленным способом на приборостроительном предприятии с использованием современных электронных компонентов и технологий.