BRPI1001193A2 - aperfeiçoamento em grua e processo de controle de contrapeso em uma grua, em tempo real - Google Patents
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Abstract
"APERFEIçOAMENTO EM GRUA E PROCESSO DE CONTROLE DE CONTRAPESO EM UMA GRUA, EM TEMPO REAL", O presente resumo refere-se a uma patente de invenção para grua e a sistema de controle de contrapeso pertencente ao campo dos equipamentos para movimentação de cargas, dita grua compreendida, essencialmente: por torre (1); por lança horizontal (10) montada próxima à extremidade superior da torre (1); por sistema de carro distribuidor (20) montado na lança (10); por carga "C" montada no carro (22) do sistema de carro distribuidor (20); por contra-lança horizontal (30) montada no alto da torre (1), oposta à lança (20); por contra-peso (31) disposto na contra-lança (30); dito contrapeso é um contra-peso móvel (31), monatado num respectivo sistema de carro (32) montado na contra-lança (30) e que pode mover-se no sentido de afastar-se ou aproximar-se da torre (1) em função da massa e da posição da carga "C" em relação à torre (1); e por sistema de automatização (60) que implementa um processo de controle de contrapeso em uma grua em tempo real, que controla o movimento do contrapeso móvel (31) na contra-lança (30) em função da massa e da posição da carga "C" na lança (10), visando anular o momento total resultante na torre pelo deslocamento da carga "C".
Description
"APERFEIÇOAMENTO EM GRUA E PROCESSO DE CONTROLE DE CONTRAPESO EM UMA GRUA, EM TEMPO REAL"
O presente relatório descritivo refere-se a uma pa- tente de invenção para guindaste universal de torre, grua, e a processo de controle de contrapeso em uma grua em tempo real, aos quais foram dadas originais construção e soluções, com vistas a melhorar a utilização, eficiên- cia e segurança da grua em relação às similares existentes.
Já são conhecidas gruas-torre, compreendidas, es- sencialmente: por uma torre; por uma lança estendida a partir do alto da tor- re e ao longo da qual se movimenta um carro distribuidor, que tem pendura- da a carga e que a movimenta ao longo da lança; e por uma contra-lança, que suporta um sistema de lastros ou contrapesos fixos, responsáveis por equilibrar o momento gerado pela carga.
Em que pese a larga utilização desse tipo de grua, alguns problemas podem-lhe ser atribuídos, a exemplo do alto índice de aci- dentes, devido ao fato de que o contrapeso fixo não consegue anular ou di- minuir de forma eficiente o momento gerado pela carga, fazendo com que desta forma a torre tenha que suportar/resistir grandes esforços durante um carregamento. Outra influência do contrapeso ser fixo é a existência de es- forços variáveis, principalmente em sua base e sua coluna, durante um car- regamento, esses esforços variáveis causam fadiga nos materiais que consti- tuem a torre, diminuindo por sua vez a vida útil da grua.
Outro problema com as gruas usuais é o baixo li- mite de carga que pode ser operada, devido ao mesmo fato citado anterior- mente, onde o contrapeso não consegue anular ou diminuir de forma desejá- vel o momento gerado pela carga, devido ao fato da massa ser um fator con- tribuinte ao momento.
Outro fator que limita o uso e as construções com gruas é a altura da torre, uma vez que essa altura é determinada também pelo momento total, que é a subtração do momento gerado pela carga com a do contrapeso, pois este momento gerado no topo da torre irá dar origem a ou- tro momento que será diretamente proporcional com a altura da torre.
Assim, o objetivo da presente patente é prover uma grua aperfeiçoada que supere os problemas acima referidos verificados com as usuais.
Outro objetivo é prover uma grua aperfeiçoada que além de superar o problema apresente o meio que supera o problema de construção e fabricação simples e de custo relativamente baixo tendo em vista o custo da grua.
Outro objetivo é prover um sistema de automatiza- ção de um guindaste universal de torre, grua, que proporcione controle em tempo real. Tendo em vista, portanto, os problemas referidos e no propósito de superá-los e visando atender aos objetivos acima aludidos foi desenvolvido o aperfeiçoamento em grua, objeto da presente patente, o qual consiste, substancialmente, em prover a grua de um contrapeso móvel, que se desloca ao longo da contra-lança através de outro carro distribuidor e realiza deslocamento em função da massa e da posição da carga na lança e visando anular o momento total resultante na torre pelo deslocamento da carga, sendo que o movimento da carga ao longo da lança é controlado pelo operador e o movimento do contra-peso ao longo da contra-laça é realizado simultânea, sincronizada e automaticamente com o movimento da carga, controlado em tempo real por um sistema de automação computadorizado.
Essa forma de construção da grua soluciona os problemas aventados, pois só é possível anular o momento total na torre com a movimentação do contrapeso, uma vez que a massa deste é constante. Isso resultará em um aumento no fator de segurança, um aumento no limite da carga de operação, construção de gruas mais altas e uma vida útil mais prolongada, entre outros.
Os desenhos anexos referem-se ao aperfeiçoamen- to em grua e processo de controle de contrapeso em uma grua em tempo re- al, objeto da presente patente, nos quais:
A fig. 1 mostra uma vista geral esquemática da grua com a carga passando por uma posição intermediária da lança no senti- do da extremidade desta, indicado por setas e o contra-peso passando por correspondente posição intermediária da contra-lança, indicado por setas, na qual anula o momento total resultante na torre e sedo indicadas na figura com referências numéricas as partes usuais da grua; e
a fig. 2 mostra a mesma figura acima, mas com a carga situada na extremidade da lança e o contra-peso em correspondente posição na extremidade da contra-lança, na qual anula o momento total má- ximo na torre e sendo indicadas na figura com referências numéricas as par- tes substancialmente incluídas na grua pelo aperfeiçoamento;
a fig. 3 mostra um fluxograma das etapas do pro- cesso de controle;
a fig 4 mostra um fluxograma de funções do pro- cesso relativo à carga "C" manobrada pela grua comandada pelo operador; e
a fig. 5 mostra um fluxograma de funções do pro- cesso relativo ao contrapeso da grua, em função da carga "C" e comandado automaticamente pelo sistema.
De conformidade com o quanto ilustram as figuras acima relacionadas, a grua, objeto da presente patente, é compreendida, es- sencialmente: por torre 1, cuja base fica montada fixamente em uma superfí- cie ou montada num carro de deslocamento ou montada de qualquer forma normalmente usada; por uma lança horizontal 10 montada próxima à extre- midade superior da torre 1 e na qual fica montado um sistema de carro dis- tribuidor 20, formado: por guias 21 montadas ao longo da lança 10; por car- ro distribuidor 22, montado e que se desloca nas guias; por cabo 23 apoiado no carro 22, pendido para baixo e em cuja extremidade inferior suporta a carga "C" manobrada pela grua; por conjunto de guindaste 24 associado ao conjunto de carro e cabo 22-23, que ergue a carga "C" e desloca o conjunto carro 22, carga uC' ao longo da lança 10 no sentido de aproximar-se ou de afastar-se da torre 1; dita grua é formada ainda por contra-lança horizontal 30 montada no alto da torre 1, oposta à lança 10; por contra-peso 31 (fig. 2), disposto na contra-lança 30 e fazendo parte da grua ainda outros componen- tes usuais, como cabina de operador 40, situada na torre; extremidade 1' da torre prolongada acima das lanças, cabos 50 de suporte das lanças, montados nesta e na extremidade 1' e outros usuais.
No presente aperfeiçoamento, ao invés do contra- peso 31 ser fixo como ocorre usualmente é previsto um sistema para anular o momento da carga "C" na torre 1, compreendido, essencialmente, por (fíg. 2):
- Contra-peso móvel 31, montado num respectivo sistema de carro distribuidor 32 montado na contra-lança 30 e que pode mo- ver-se no sentido de afastar-se ou aproximar-se da torre 1 em função da massa e da posição da carga "C" em relação a esta última para anular o mo- mento total resultante na torre gerado pela movimentação da carga "C"; e
- Sistema de automatização 60 de um guindaste u- niversal de torre (Grua), que implementa um processo de controle de contra- peso em uma grua em tempo real, que controla o movimento do contrapeso móvel 31 na contra-lança 30 em função da massa e da posição da carga "C" na lança 10, visando anular o momento total resultante na torre pelo deslo- camento da carga "C"; dito sistema 60 compreende, substancialmente, hardware e software, formado por, pelo menos: sensor 61 para aquisição da informação do peso da carga "C", sensor 62 para aquisição da informação de posição da carga "C" na lança 10, sensor 63 para aquisição da informação da posição do contrapeso 31 na contra-lança 30, instalado na torre 1 ou op- cionalmente no próprio carro distribuidor 32 do contra-peso ; CPU contendo base de dados 64 para armazenamento de dados úteis aos cálculos feitos pe- lo sistema, como extensões da lança 10 e da contra-lança 30, peso do con- trapeso 31, momento máximo suportado pela torre 1, carga "C" máxima suportada pela grua e outros e meio para processamento de dados 65 que recebe as informações adquiridas pelos sensores; calcula o momento gerado pela posição da carga "C" em cada instante do deslocamento, momento ge- rado pela posição do contrapeso 31 em cada instante do deslocamento e de- termina o momento total resultante na torre e em função deste gera sinal de comando para continuidade ou não do deslocamento do contra-peso 31 na contra-lança 30 simultâneo e sincronizado com o movimento da carga "C"; e meios atuadores 66 que recebem os sinais de comando e fazem mover au- tomaticamente o sistema de carro 32 do contrapeso 31.
Detalhando, o contrapeso móvel 31 pode ser ape- nas um bloco móvel montado em carro e este na guia do sistema de carro 32 montado na contra-lança 10 ou opcionalmente, compreender mais de um bloco móvel, tendo massas diferentes e montados em respectivos carros e guias. Uma maior quantidade de blocos móveis proporciona maior controle das cargas, pois a movimentação de um peso menor vai diminuir o momento de forma mais precisa do que a de um peso maior, caso a carga seja muito alta irá precisar da movimentação de um contrapeso de maior massa. O con- trapeso 31 em forma de vários blocos trás, portanto, precisão maior ao sis- tema.
O sistema de carro 32 de deslocamento do contra- peso 31 é compreendido: por sistema de guia 33, que pode ser através de cremalheira, através de cabos ou sistemas semelhantes montados na contra- lança 30; por carro 34 montado na guia 33 e que tem montado o contrapeso 31, arranjados para guiar este ao longo da contra-lança 30, tendo posicio- namento ajustado pelo Sistema de automatização 60, que proporciona o con- trole em tempo real da posição do contrapeso 31 na contra-lança 30 em fun- ção da massa e do posicionamento da carga "C" montada no carro 22 que se desloca na lança 10, este controlado pelo operador do guindaste .
Os meios sensores são compostos por sensores elé- tricos que fazem constantes leituras úteis ao sistema compreendidos, subs- tancialmente, por dois tipos fundamentais: sensores de peso/dinamômetro ou tensão/deformação 61 e sensores de deslocamento 62, 63.
Os primeiros, sensores de peso/dinamômetro ou tensão/deformação 61, são responsáveis por obter o valor da massa ou da força peso da carga "C", sendo que a aquisição deste valor pode ser feita de diversas formas como, por exemplo, através do uso de sensores de deforma- ção baseando-se na deformação de algum material que esteja suportando a carga, como o cabo. Opcionalmente, podem ser previstos sensores de peso robustos e, portanto, adequado à aplicação, os quais são de fácil instalação e que fornecem um sinal elétrico correspondente ao valor da massa, o qual pode ser instalado entre a carga "C" e o cabo 23, por exemplo, sensor tipo "RON 2501-Shackle Type", ou similar.
As distâncias da carga "C" e do contrapeso 31 ao centro da torre 1 para determinação do momento, podem ser medidas de di- versas formas através de sensores elétricos. Assim, os sensores de desloca- mento 63 podem ser quaisquer de tipo que realize tal medição, como: senso- res potenciométricos, nos quais o objeto monitorado se comporta como o cursor de um potenciômetro, variando-se a resistência elétrica, com essa va- riação obtém-se a posição/deslocamento ou o mesmo efeito pode ser obtido com sensores capacitivos, nos quais o deslocamento do objeto faz com que as armaduras de um capacitor se aproximem e se afastem e a leitura da ca- pacitância dá a posição do objeto ou também com o uso de transformador Diferencial Linear Variável ou LVDT (Linear Variable Differential Trans- former), onde o objeto cuja posição é monitorada movimenta o núcleo de um transformador de três enrolamentos ou ainda podem ser utilizados os sensores codificados, onde o objeto se movimenta sobre uma superfície marcada com códigos e um transdutor lê esses códigos indicando sua posi- ção. Mas, com o intuito de utilizar sensores robustos e de fácil instalação numa estrutura como a de uma grua, o sensor de deslocamento 63 para o contrapeso 31 é preferencialmente, sensor de deslocamento por cabo, no qual o sensor fica instalado no centro da torre 1 e a extremidade do cabo no carro 32 do contrapeso 31 ou, vice-versa, o sensor fica instalado no carro distribuidor 32 e a extremidade do cabo no centro da torre 1, de forma que o cabo, de movimentação do carro e contrapeso 31, fica paralelo à contra- lança 30. Tal construção do sensor de deslocamento é utilizada também para o sensor 62 que mede a distância da carga "C" ao centro da torre 1, sendo o sensor instalado ao centro da torre 1 e a extremidade do cabo no carrinho distribuidor de carga 22 que contém a carga "C" ou, vice-versa, o sensor ins- talado no carro de distribuição 22 e a extremidade do cabo no centro da torre 1. Assim, com o desenrolamento do cabo do carro 22 da carga "C" e do ca- bo do carro do contrapeso 31 o sensor 62, 63 detecta esse desenrolamento e tem-se o valor da posição/deslocamento a ser processado.
Os meios de processamento de dados 65 do siste- ma 60 prevêem essencialmente microcontrolador e programa de computador dedicado associado que recebe e processa os sinais fornecidos pelos senso- res 61, 62, 63 e gera sinais de comando para controlar em tempo real o sis- tema de carro 32 do contrapeso 31.
Na memória do microcontrolador ou em uma me- mória externa em qualquer outra unidade de processamento fica armazenado software que contém programa de computador dedicado que faz constantes cálculos relativos ao momento da carga "C", momento do contrapeso 31 e ao momento total na torre 1 e em função do resultado gera como saída um sinal de controle que controla o movimento do contrapeso 31 na contra- lança 30 em tempo real e simultaneamente e em sincronismo com o movi- mento da carga "C" na lança 10. Por questões de segurança e a partir das mesmas informações captadas e processadas pelo sistema, este prevê tam- bém o fornecimento de sinais de alarme, preferencialmente luminosos, de aviso ao operador da grua quando a massa da carga "C" for superior à carga nominal suportada pela grua e quando o momento total na torre 1 for superi- or ao nominal previsto, apesar do sistema controlado conforme previsto na invenção, aumentar ainda mais a capacidade de carregamento da grua, tra- zendo também maior segurança para a grua/operador como também uma maior vida útil por eliminar esforços cíclicos.
O processo de controle de contrapeso em uma grua em tempo real, objeto também da presente patente, que controla a grua como descrita acima, compreende, substancialmente, portanto, as etapas de:
1)- Criação de base de dados contendo, pelo menos informações relativas a: extensões da lança 10 e da contra-lança 30, peso do contrapeso 31, momento máximo suportado pela torre 1, carga "C" máxima suportada pela grua e outros;
2)- Aquisição de dados relativos: ao peso da carga "C" manobrada pela grua; a posição da carga "C" na lança IOea posição do contrapeso 31 na contra-lança 30;
3)- Processamento dos dados adquiridos de peso e posição da carga "C" para determinação do momento da carga "C", momen- to "C", na torre 1 a cada instante do deslocamento da carga "C"; processa- mento de dados adquiridos relativos à posição do contrapeso 31 na contra- lança 30 e do dado armazenado de peso do contrapeso 31 para determinação do momento do contrapeso 31, momento CP 31, na torre 1, processamento do momento "C" e momento CP 31 para determinação do momento total resultante na torre 1; e
4)- Em função do momento total resultante na torre 1 gerar sinal de comando para a continuidade ou não do movimento do con- trapeso 31, para anular ou para manter a anulação do momento total resul- tante na torre 1 ou para diminuir o momento total resultante na torre 1 dentro de faixa de tolerância da torre e/ou do sistema.
A figura 3 refere-se a um fluxograma do processo e nele o bloco 1 refere-se aos parâmetros da carga "C" que fazem parte do processo, peso e deslocamento; o bloco 2 refere-se ao parâmetro do contra- peso 31 que faz parte do processo, peso e deslocamento; o bloco 3 refere-se a etapa de aquisição de dados (sensor) de peso e deslocamento da carga "C"; o bloco 4 refere-se a aquisição de dados (sensor) do peso e deslocamento do contrapeso 31; o bloco 5 refere-se ao processamento (microcontrolador) dos dados adquiridos pelos sensores em tempo real ou arquivados em memória; e o bloco 6 refere-se ao controle do contrapeso 31.
Os fluxogramas de funções das figuras 4, 5 ilus- tram em linha gerais as funções do software do sistema para substancial- mente implementar o processo de controle de contrapeso em uma grua em tempo real em função do movimento da carga na grua realizado ao comando do operador.
A figura 4 refere-se às funções relativas à carga "C" movendo na lança 10 ao comando do operador, realizadas em tempo real:
- Início (bloco 1);
- A carga "C" está se movendo na lança 10 ao co- mando do operador ? (bloco 2). NÃO implica bloco 1. SIM implica bloco 3;
- Mede peso da carga "C" em tempo real ou busca o peso da carga "C" medido anteriormente e memorizado na memória (blo- co 3);
- Mede distância (braço de alavanca) da carga "C" à torre 1 em tempo real (bloco 4), a cada momento do deslocamento;
- Calcula o momento da carga "C" na torre 1 (dis- tância da carga "C" à torre 1 χ carga "C" = momento "C") em tempo real, a cada momento do deslocamento da carga "C" (bloco 5);
- Memoriza momento "C" da carga "C" na torre 1 em tempo real, a cada momento do deslocamento (bloco 6);
- Carga "C" chegou a ponto desejado na lança 10 ou ao fim da lança 10? (bloco 7). NÃO implica bloco 3. SIM implica (bloco 8);
- Fim (bloco 8).
A figura 5 refere-se às funções relativas ao contra- peso "CP" movend o automaticamente na contra-lança 30 em função do momento "C", realizadas em tempo real, a cada momento do deslocamento da carga "C" e do contra-peso "CP";
- Início (bloco 1);
- Realiza as funções relativas à carga "C', confor- me substancialmente ilustradas no fluxograma da figura 4: - Carga "C" está se movendo? (bloco 2).NÃO implica bloco 1. SIM implica bloco 3;
- Mede peso da carga "C" em tempo real ou busca o peso da carga "C" medido anteriormente e memorizado na memória (blo- co 3);
- Mede distância (braço de alavanca) da carga "C" à torre 1 (bloco 4) em tempo real, a cada momento do deslocamento da car- ga "C";
- Calcula o momento da carga "C" na torre 1 (dis- tância da carga "C" à torre 1 χ carga "C" = momento "C") (bloco 5) em tempo real, a cada momento do deslocamento da carga "C";
- Memoriza momento "C" (bloco 6) em tempo real, a cada momento do deslocamento da carga "C";
- Realiza funções específicas do contra-peso "CP" em função do movimento da carga "C" na lança 10: - Move automaticamen- te contra-peso CP na contra-lança 30 em função do movimento da carga "C" (bloco 7); - Mede peso do contra-peso "CP" em tempo real ou busca o peso na memória (bloco 8);
- Mede distância do contra-peso "CP" em relação ao centro da torre 1 (braço de alavanca) em tempo real, a cada momento do deslocamento do contra-peso "CP" (bloco 9);
- Calcula momento do contra-peso "CP" na torre 1 (distância de "CP" ao centro da torre χ peso de "CP" = momento CP) em tempo real, a cada momento do deslocamento do contra-peso "CP" (bloco 10);
- Memoriza momento "CP" em tempo real, a cada momento do deslocamento do contra-peso "CP" (bloco 11);
- Funções interpolando informações da carga "C" movendo-se na lança ao comando do operador e informações do contra-peso "CP" movendo na contra-lança automaticamente em função das informações da carga "C": Compara momento "C" χ momento "CP" (bloco 12);
- Momento "C" é igual (=) ao momento "CP" ou momento "C" é diferente do momento "CP" dentro da faixa de tolerân- cia aceita pelo sistema ? (bloco 13). NÃO implica bloco 14. SIM implica bloco 3;
- Move ou pára contra-peso "CP" e/ou altera a ve- locidade do contra-peso "CP" ou altera sentido de deslocamento do contra- peso "CP" e/ou realiza outras manobras no sentido de igualar os momentos "C" e "CP" ou de diminuir as diferenças dos momentos "C" e "CP" até nível de tolerância do sistema (bloco 14);
- Momento "C" é igual (=) ao momento "CP" ou momento "C" é diferente (f) do momento "CP" dentro da faixa de tolerân- cia aceita para o sistema ? (bloco 15). NÃO implica bloco 14. SIM implica bloco 16;
- A carga "C" chegou a ponto desejado na lança 10 ou ao fim da lança 10? (bloco 16). NÃO implica bloco 3. SIM implica (blo- co 17);
- Fim (bloco 17).
Dentro da construção básica, acima descrita, o a- perfeiçoamento em grua e processo de controle de contrapeso em uma grua em tempo real, objeto do presente patente, pode apresentar modificações relativas a materiais, dimensões, detalhes construtivos e/ou de configuração funcional e/ou relativo a etapas e parâmetros processuais, sem que fuja do âmbito da proteção solicitada.
Dentro disso, pode-se prever um processo de con- trole de contrapeso em uma grua em tempo real, no qual o sistema interfira automaticamente totalmente no movimento do contra-peso 31 na contra- lança 30 e simultaneamente automática e parcialmente no movimento da carga "C" na lança 10 controlado pelo operador. Por exemplo, a carga "C" poderia ser parada e/ou ter a velocidade e/ou o sentido de deslocamento alte- rados e/ou sofrer outras interferências dinâmicas simultaneamente ao contra- peso 31, que favoreçam a anulação do momento total na torre 1 ou à diminu- ição do momento total na torre 1 dentro de faixa de tolerância da torre e/ou do sistema.
Claims (14)
1. "APERFEIÇOAMENTO EM GRUA", compreendida, essencialmente: por torre (1); por lança horizontal (10) montada próxima à extremidade su- perior da torre (1); por sistema de carro distribuidor (20) montado na lança (10); por carga "C" montada no carro (22) do sistema de carro distribuidor (20); por contra-lança horizontal (30) montada no alto da torre (1), oposta à lança (20); por contra-peso (31) disposto na contra-lança (30); e outros, ca- racterizado por: - Contra-peso móvel (31), montado num respectivo sistema de carro (32) montado na contra-lança (30) e que pode mover-se no sentido de afastar-se ou aproximar-se da torre (1) em função da massa e da posição da carga "C" em relação à torre (1) para anular o momento total re- sultante na torre (1) pelo movimento da carga "C"; e - Sistema de automatização (60) de um guindaste universal de torre (Grua), que implementa um processo de controle de con- trapeso em uma grua em tempo real, que controla o movimento do contrape- so móvel (31) na contra-lança (30) em função da massa e da posição da car- ga "C" na lança (10), visando anular o momento total resultante na torre pe- deslocamento da carga "C".
2. "APERFEIÇOAMENTO EM GRUA"; de acordo com a reivindicação 1, compreendido pelo sistema de automatização (60) ser formado, substanci- almente, por hardware e software, caracterizado por, pelo menos: sensor (61) para aquisição do peso da carga "C", sensor (62) para aquisição da po- sição da carga "C" na lança (10), sensor (63) para aquisição da posição do contrapeso (31) na contra-lança (30); CPU contendo base de dados (64) para armazenamento de dados úteis, como: extensões da lança (10) e da contra- lança (30), peso do contrapeso (31), momento máximo suportado pela torre (1), carga "C" máxima suportada pela grua e outros e meio para processa- mento de dados (65) que recebe as informações adquiridas; calcula o mo- mento gerado pela posição da carga "C" em cada instante do deslocamento, momento gerado pela posição do contrapeso (31) em cada instante do deslo- camento e determina o momento total resultante na torre e em função deste gera sinal de comando para continuidade ou não do deslocamento do contra- peso (31) na contra-lança (30) simultâneo e sincronizado com o movimento da carga "C"; e meios atuadores (66) que recebem os sinais de comando e fazem mover automaticamente o sistema de carro (32) do contrapeso (31).
3. "APERFEIÇOAMENTO EM GRUA"; de acordo com as reivindicações -1 ou 2, caracterizado pelo contrapeso móvel (31) ser um bloco móvel mon- tado em carro e este na guia do sistema de carro (32) montado na contra- lança (10) ou opcionalmente, compreender mais de um bloco móvel com massas diferentes e montados em respectivos carros e guias do sistema de carro (32).
4. "APERFEIÇOAMENTO EM GRUA"; de acordo com as reivindicações -1 ou 2, caracterizado pelo sistema de carro (32) de deslocamento do con- trapeso (31) ser compreendido: por sistema de guia (33), que pode ser atra- vés de cremalheira, através de cabos ou sistemas semelhantes montados na contra-lança (30); por carro (34) montado na guia (33) e que tem montado o contrapeso (31), arranjados para guiar este ao longo da contra-lança (30), tendo posicionamento controlado ajustado pelo sistema de automatização (60).
5. "APERFEIÇOAMENTO EM GRUA"; de acordo com as reivindicações -1 ou 2, caracterizado por sensores elétricos arranjados para fazer leituras constantes e compreendidos, substancialmente, por dois tipos fundamentais: sensores de peso/dinamômetro ou tensão/deformação (61) que adquirem in- formações de massa ou força peso da carga "C" e sensores de deslocamento (62), (63) que adquirem informações de posição da carga "C" e do contrape- so (31) na lança (10) e contra-lança (30), respectivamente.
6. "APERFEIÇOAMENTO EM GRUA"; de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelos sensores de peso/dinamômetro ou tensão/deformação (61) poderem ser sensor de deformação que detecta a deformação de algum material que suporte a carga, como o cabo ou sensor de peso.
7. "APERFEIÇOAMENTO EM GRUA"; de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelos sensores de deslocamento (62), (63), que detectam as posições da carga "C" na lança (10) e do contrapeso (31) na contra-lança (30), são, preferencialmente, sensores de deslocamento por cabo, instalados no centro da torre (1) e as extremidades dos cabos no carro do contrapeso (31) e carro (22) da carga "C" ou vice-versa, sensores instalados no carro do contrapeso (31) e do carro (22) e as extremidades dos cabos no centro da torre (1), de forma que o cabo de movimentação do carro e contrapeso (31) e do carro (22) e carga "C" ficam paralelos à contra-lança (30) e lança (10) e os desenrolamentos dos mesmos são detectados pelos sensores (62), (63) com o que se e adquire o valor da posição/deslocamento da carga "C" e o contrapeso (31) a ser processado.
8. "APERFEIÇOAMENTO EM GRUA"; de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelos sensores de deslocamento (62), (63), que detectam as posições da carga "C" na lança (10) e do contrapeso (31) na contra-lança (30), serem sensores potenciométricos ou sensores capacitivos ou sesnor constituído por transformador Diferencial Linear Variável, LVDT ou senso- res codificados ou outros tipos similares.
9. "APERFEIÇOAMENTO EM GRUA"; de acordo com as reivindicações -1 ou 2, caracterizado pelos meios de processamento de dados (65) compre- endem microcontrolador ou qualquer outra unidade de processamento simi- lar e programa de computador dedicado associado que recebe e processa os sinais fornecidos pelos sensores (61), (62), (63) e gera sinais de comando para controlar em tempo real o sistema de carro (32) do contrapeso (31).
10. "PROCESSO DE CONTROLE DE CONTRAPESO EM UMA GRUA, EM TEMPO REAL", que controla a grua das reivindicações 1 a 9 , caracte- rizado, substancialmente, pelas etapas de: -1. Criação de base de dados contendo, pelo menos informações relativas a: extensões da lança (10) e da contra-lança (30), peso do contrapeso (31), momento máximo suportado pela torre (1), carga "C" máxima suportada pela grua e outros; -2. Aquisição de dados relativos: ao peso da carga "C" manobrada pela grua; a posição da carga "C" na lança (10) e à posição do contrapeso (31) na contra-lança (30); -3. Processamento dos dados adquiridos de peso e posição da carga "C" para determinação do momento da carga "C", momen- to "C", na torre (1) a cada instante do deslocamento da carga "C"; proces- samento de dados adquiridos relativos à posição do contrapeso (31) na con- tra-lança (30) e do dado armazenado de peso do contrapeso (31) para deter- minação do momento do contrapeso (31), momento CP (31), na torre (1), processamento do momento "C" e momento CP (31) para determinação do momento total resultante na torre (1); e -4. Em função do momento total resultante na torre (1) gerar sinal de comando para interferir no movimento do contrapeso (31), para anular ou para manter a anulação do momento total resultante na torre (1) ou para diminuir o momento total resultante na torre (1) dentro de faixa de tolerância da torre e/ou do sistema.
11. "PROCESSO DE CONTROLE DE CONTRAPESO EM UMA GRUA, EM TEMPO REAL", de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por software dedicado de controle de contrapeso em uma grua em tempo real em função do movimento da carga na grua realizado ao comando do operador, dito software realiza em tempo real funções relativas à carga "C" movendo na lança (10) ao comando do operador, compreendidas substancialmente por: - Início (bloco 1); - A carga "C" está se movendo na lança ao coman- do do operador ? (bloco 2). NÃO implica bloco 1. SIM implica bloco 3; - Mede peso da carga "C" em tempo real ou busca o peso da carga "C" medido anteriormente e memorizado na memória (blo- co 3); - Mede distância (braço de alavanca) da carga "C" ao centro da torre em tempo real (bloco 4) a cada momento do deslocamen- to; - Calcula o momento da carga "C" no centro da torre (distância da carga "C" à torre 1 χ carga "C" = momento "C") em tempo real a cada momento do deslocamento da carga "C" (bloco 5); - Memoriza momento "C" da carga "C" no centro da torre em tempo real a cada momento do deslocamento (bloco 6); - Carga "C" chegou a ponto desejado na lança ou ao fim da lança? (bloco 7). NÃO implica bloco 3. SIM implica (bloco 8); - Fim (bloco 8).
12. "PROCESSO DE CONTROLE DE CONTRAPESO EM UMA GRUA, EM TEMPO REAL", de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracteriza- do pelo software dedicado realizar funções relativas ao contrapeso "CP" movendo automaticamente na contra-lança em função do momento "C", di- tas funções realizadas em tempo real, a cada momento do deslocamento da carga "C" e do contra-peso "CP" compreendendo: - Início (bloco 1); - Funções relativas à carga "C" movendo-se na lança ao comando do operador: Carga "C" está se movendo? (bloco 2).NÃO implica bloco 1. SIM implica bloco 3; - Mede peso da carga "C" em tempo real ou busca o peso da carga "C" medido anteriormente e memorizado na memória (bloco 3); - Mede distância (braço de alavanca) da carga "C" à torre 1 (bloco 4) em tempo real a cada momento do deslocamento da car- ga "C"; - Calcula o momento da carga "C" na torre 1 (dis- tância da carga "C" à torre 1 χ carga "C" = momento "C") (bloco 5) em tempo real a cada momento do deslocamento da carga "C"; - Memoriza momento "C" (bloco 6) em tempo real a cada momento do deslocamento da carga "C"; - Funções específicas do contra-peso "CP" em fun- ção do movimento da carga "C" na lança: Move contra-peso CP na contra- lança 30 automaticamente em função do movimento da carga "C" na lança (10) (bloco 7); - Mede peso do contra-peso "CP" em tempo real ou busca o peso na memória (bloco 8); - Mede distância do contra-peso "CP" em relação ao centro da torre 1 (braço de alavanca) em tempo real a cada momento do deslocamento do contra-peso "CP" (bloco 9); - Calcula momento do contra-peso "CP" na torre 1 (distância de "CP" ao centro da torre χ peso de "CP" = momento CP) em tempo real a cada momento do deslocamento do contra-peso "CP" (bloco 10); - Memoriza momento "CP" em tempo real a cada momento do deslocamento do contra-peso "CP" (bloco 11); - Funções interpolando informações da carga "C" movendo-se na lança ao comando do operador e informações do contra-peso "CP" movendo na contra-lança automaticamente em função das informações da carga "C": Compara momento "C" χ momento "CP" (bloco 12); - Momento "C" é igual (=) ao momento "CP" ou momento "C" é diferente (Φ) do momento "CP" dentro da faixa de tolerân- cia aceita pelo sistema? (bloco 13). NÃO implica bloco 14. SIM implica bloco 3; - Move ou pára contra-peso "CP" e/ou altera a ve- locidade do contra-peso "CP" ou altera sentido de deslocamento do contra- peso "CP" e/ou realiza outras manobras no sentido de igualar os momentos "C" e "CP" ou de diminuir as diferenças dos momentos "C" e "CP" até nível de tolerância do sistema (bloco 14); - Momento "C" é igual (=) ao momento "CP" ou momento "C" é diferente (Φ) do momento "CP" dentro da faixa de tolerân- cia aceita para o sistema ? (bloco 15). NÃO implica bloco 14. SIM implica bloco 16; - A carga "C" chegou a ponto desejado na lança 10 ou ao fim da lança 10? (bloco 16). NÃO implica bloco 3. SIM implica (blo- co 17); - Fim (bloco 17).
13. "PROCESSO DE CONTROLE DE CONTRAPESO EM UMA GRUA, EM TEMPO REAL", de acordo com a reivindicação 10 ou 11 ou 12, carac- terizado pelo sistema, opcionalmente, poder interferir automática e total- mente no movimento do contra-peso (31) na contra-lança (30) e simultane- amente automática e parcialmente no movimento da carga "C" na lança (10) controlado pelo operador.
14. "PROCESSO DE CONTROLE DE CONTRAPESO EM UMA GRUA, EM TEMPO REAL", de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pela carga "C" poder ser parada e/ou ter a velocidade e/ou o sentido de desloca- mento alterados e/ou sofrer outras interferências dinâmicas simultaneamente ao contra-peso (31), que favoreçam a anulação do momento total na torre (1) ou à diminuição do momento total na torre (1) dentro de faixa de tolerância da torre e/ou do sistema.
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