Весоизмерительное устройство лесовозного автомобиля с гидроманипулятором

Полезная модель относится к весоизмерительной технике и может быть использована на лесовозных автомобилях, оборудованных гидроманипуляторами на заднем свесе рамы, системами регулирования давления в шинах, которые имеют лесовозные автомобили КАМАЗ, УРАЛ или другие автомобили повышенной проходимости для определения массы перевозимого груза и распределения нагрузки на мосты автомобиля.
Известно устройство для взвешивания груза, содержащее грузотранспортный механизм, силоизмерительные датчики весовых нагрузок, установленные на грузотранспортном механизме, усилительно-преобразовательный блок, электрически связанный с датчиками и световое табло отображения весовых нагрузок («Крановые весы с цифровым электронным табло KGW1 100». ЕНР Steuerungs- und Wagetechnik Gmbh. Техническое описание N 3/94/4000/500). Устройства для взвешивания груза такого типа оснащены радиоканалом передачи информации на расстояние до 1000 м на персональный компьютер.
Недостатками данного устройства являются низкая надежность весов, т.к. она построена на надежности силоизмерительного датчика и его канала измерения и отказ датчика приводит к отказу всего устройства.
Известно устройство, представляющее собой ограничитель грузоподъемности крана, в котором измерение фактической нагрузки крана осуществляется через измерение давления в гидроцилиндре подъема-опускания стрелы и параметров ее пространственного положения и посредством электронного устройства формируются сигналы перегрузки или блокирования движений крана. Причем в гидравлическом канале измерения давления устанавливается демпфирующее устройство дроссельного типа, устраняющее воздействие гидравлических ударов, пульсаций и колебаний давления на чувствительный элемент (первичный преобразователь) датчика давления (патент РФ №2483016, МПК B66C 13/16, опубл. 27.05.2013).
Недостатком данного устройства является лишь формирование сигналов перегрузки или блокирования движений крана.
Известно грузотранспортное устройство (патент на полезную модель №149434, МПК B66C 13/16, опубл. 04.12.2014), содержащее грузотранспортный механизм с установленными на нем силоизмерительными датчиками весовых нагрузок, усилительно-преобразовательный блок, электрически связанный с силоизмерительными датчиками, и дисплей для отображения весовых нагрузок, отличающееся тем, что грузотранспортный механизм представляет собой автомобиль с гидроманипулятором, оборудованным грейферным захватом, причем один силоизмерительный датчик установлен в виде тензооси крепления грейферного захвата к стреле гидроманипулятора, остальные силоизмерительные датчики установлены в шинные краны задних колес автомобиля - прототип.
Недостатком данного устройства является замена оси грейферного захвата на специально изготовленную деталь с вмонтированным тензодатчиком.
Технической задачей является расширение возможностей измерения массы поднимаемого груза на лесовозных автомобилях, оборудованных гидроманипуляторами на заднем свесе рамы, упрощение конструкции и удешевление установки на автомобиль.
На фиг. 1 показан гидроманипулятор лесовозного автомобиля с установленными датчиками, на фиг. 2, 3, 4, 5, показаны датчики, которые устанавливаются в устройство.
Устройство имеет несколько датчиков, установленных на гидроманипуляторе лесовозного автомобиля (фиг. 1), два из которых являются датчиками давления рабочей жидкости (фиг. 2) в гидросистеме манипулятора, имеют форму цилиндра и устанавливаются в напорном и сливном трубопроводах основного гидроцилиндра и формируют в процессе работы электрический сигнал. Датчики имеют степень защиты от воздействия внешней среды IP 56, температурный диапазон С° от -40 до +55, поэтому могут эксплуатироваться без устройств защиты.
Для учета рабочей длины стрелы гидроманипулятора (фиг. 1) в конструкции предусмотрены датчик угла наклона основной секции стрелы, имеющий встроенный абсолютный датчик угла типа ДУ-180 (фиг. 3) и универсальный датчик типа ДДС-15 (фиг. 4) для определения угла наклона и вылета складывающейся телескопической секции стрелы, ориентированный на телескопические стрелы с удлинением до 15 м и установленный в месте соединения секций стрелы (фиг. 1). Универсальный датчик замеряет угол складывания телескопической секции стрелы относительно основной в процессе работы.
Для расширения функциональных возможностей в данном устройстве применяются электронные датчики давления воздуха (фиг. 5) в шинах колес автомобиля. Датчики устанавливаются в шинные краны передних колес автомобиля повышенной проходимости, оборудованного системой регулирования давления в шинах.
Контроллер электрически связан с датчиками давления 1 в гидросистеме манипулятора (фиг. 1), датчиками определения угла 2 и угла и вылета стрелы 3 и датчиками давления воздуха в шинах (фиг. 5) и представляет собой промышленный программируемый контроллер, имеющий не менее двух аналоговых входов.
Устройство работает следующим образом. Датчики давления в гидросистеме манипулятора 1 осуществляют преобразование величины давления рабочей жидкости в электрический сигнал, пропорциональный массе груза и рабочему плечу стрелы. Датчики определения угла 2 и угла и вылета 3 секций стрелы подают электрический сигнал, пропорциональный рабочему плечу поднятия лесоматериалов. Датчики давления воздуха в передних колесах автомобиля (фиг. 5) определяют присутствие или отсутствие груза на платформе автомобиля.
При подъеме груза гидроманипулятором усилие от перемещаемого груза принимают его опорные устройства, сигналы с датчиков давления 1 в гидросистеме и датчиков определения угла наклона 2 и угла и вылета 3 секций стрелы поступают на контроллер, обрабатываются и таким образом определяется масса поднимаемого груза. При нахождении стрелы гидроманипулятора над грузовой платформой лесовозного автомобиля нагрузку частично принимают передние колеса автомобиля, и в них увеличивается давление. Датчики давления (фиг. 5) фиксирует это изменение, сигнал поступает на контроллер и показания массы поднимаемого груза суммируются только при опускании груза на платформу. Контроллер фиксирует информацию о массе лесоматериалов, сохраняя данные в памяти.
При последующей погрузке данные суммируются, тем самым определяя полную массу груза на автомобиле. Программа для контроллера может быть написана на языке CoDeSys, Lunix и т.д. Все элементы устройства должны иметь степень защиты IP 56.