EA023337B1

EA023337B1 - Способ для обеспечения влияния на насыпной объем грейфера, предназначенного для кранового хозяйства со сниженным насыпным объемом грейфера

Info

Publication number: EA023337B1
Application number: EA201000303A
Authority: EA
Inventors: Олаф Хиронимус; Тхорстен Клетзин; Детлеф Скерра
Original assignee: Киров Арделт Гмбх
Priority date: 2009-03-04
Filing date: 2010-03-03
Publication date: 2016-05-31
Also published as: ES2387591T3; PT2226287E; DE102009011604A1; DK2226287T3; EP2226287A1; UA104845C2; EP2226287B1; PL2226287T3; EA201000303A1

Abstract

Изобретение относится к способу, обеспечивающему влияние на насыпной объем грейфера с подъемным механизмом, содержащим двухмоторный привод (замыкающее приспособление и удерживающее приспособление). Согласно изобретению в процессе закрывания грейфера устанавливают регулируемую границу момента силы удерживающего приспособления, необходимого для удержания грейфера, которая превышает значение момента, необходимого только для натяжения удерживающих тросов, и задания значения момента силы удерживающего приспособления, необходимого для закрывания грейфера. Повышается эффективность перегрузочного процесса грейфера, рассчитанного на полную нагрузку, только за счет техники управления, при этом выполняются запроектированные перегрузочные объемы, в частности, также в подъемных механизмах с учетом кривых грузоподъемности, зависящих от нагрузки.

Description

Изобретение относится к способу, обеспечивающему влияние на насыпной объем грейфера с подъемным механизмом, содержащим двухмоторный привод (замыкающее приспособление и удерживающее приспособление).

Для подъемных механизмов для сыпучих материалов большое значение имеет экономически оптимальный режим работы, чтобы вес захваченного грейфером груза всегда соответствовал максимально возможному значению для данного грейфера, при этом следует избегать как недогрузки, так и перегрузки. На степень наполнения грейфера, в частности, влияет плотность сыпучего материала, а также факторы, связанные с трением (адгезия, когезия, шероховатость сыпучего материала). На плотность сыпучих материалов, даже однородных, например, существенно влияет их зернистость и влагосодержание. При определенной плотности сыпучих материалов происходит рассогласование элементов грейфера и снижение его производительности вследствие превышения допустимых нагрузочных моментов и связанных с этим перерывах процесса переноски грузов. Уменьшение или полное устранение этих перерывов оказывает влияние не только на производительность, но и на срок службы кранового оборудования. Для согласования грейфера с определенным сыпучим материалом в прошлом принимались различные меры.

Самая простая мера - это приведение грейфера в соответствие сыпучему материалу за счет смены ковша грейфера, для чего, например, в ΌΕ 7910944 И1 был предложен специальный грейфер. Однако замена ковша требует больших расходов из-за необходимости дополнительного рабочего времени, дополнительной рабочей силы и наличия нескольких грейферов в запасе. Если предусматривается только кратковременное изменение плотности сыпучего материала, то от смены ковша полностью отказываются и учитывают получаемую недогрузку в работе грейфера. Экономический фактор из-за высоких инвестиционных затрат ограничивает разнообразие вариантов грейферов, вследствие чего грейфер, приведенный в соответствие плотности сыпучего материала, только до определенной степени удовлетворяет возникающим на практике допускам сыпучих материалов. Поэтому на практике до сих пор существует компромисс между объемом грейфера и плотностью сыпучего материала.

Для устранения этого недостатка были предложены варианты использования только одного грейфера с возможностью изменения объема ковша. Так, предлагалось использовать регулируемые боковые части ковша грейфера, которые должны при необходимости увеличивать объем.

Уменьшение принимаемого объема сыпучего материала возможно за счет ограничения угла открывания грейфера. Степень открывания ограничивается регулируемыми механическими упорами, что обусловливает следующий недостаток: при опорожнении открывание грейфера ограничено. Кроме того, все механические решения, даже без учета затрат труда на регулировку, имеют недостатки из-за быстрого износа необходимых ограничительных средств.

Желательным является такое решение, которое предусматривает ограничение объема грейфера, рассчитанного на полную нагрузку, только за счет техники управления.

Согласно ΌΕ 2041393 А1 известно решение, при котором на степень открывания грейфера влияет время открывания грейфера. В подъемных механизмах, содержащих двухмоторный привод, скорость открывания плавно регулируется крановщиком. Благодаря вариабельности заданных значений скорости получают различные углы открывания.

Согласно ΌΌ 288138 А5 известен способ, позволяющий избежать перегрузку грейфера, согласно которому измеряются, соответственно, силы, действующие на закрывающие и удерживающие тросы, и определяется их разница. Если разница превышает определенный предел, то процесс закрывания грейфера прерывается, и начинается процесс подъема. После начала процесса подъема процесс закрывания продолжается до тех пор, пока грейфер не будет закрыт. Тем самым должен быть предотвращен дальнейший захват сыпучего материала, если разница сил, которая является мерой нагрузки грейфера, достигла максимального значения. Однако на практике было установлено, что силы, действующие на тросы во время процесса закрывания, не возможно надежно определить, так как сыпучий материал перемещается в грейфере, и при движении грейфера вверх на него действуют силы вибрации. Поэтому решение проявило себя как, практически, невыполнимое.

Для увеличения производительности или же для выполнения запроектированных перегрузочных объемы объемов все большее значение имеет использование допустимой грузоподъемности кранов с учетом кривых грузоподъемности.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности перегрузочного процесса грейфера, рассчитанного на полную нагрузку, только за счет техники управления, при этом должны быть выполнены запроектированные перегрузочные объемы, в частности, также в подъемных механизмах с учетом кривых грузоподъемности, зависящих от нагрузки.

Согласно изобретению предлагается, что в процессе закрывания грейфера, предназначенного для кранового хозяйства со сниженным насыпным объемом грейфера, устанавливают регулируемую границу момента силы удерживающего приспособления, необходимого для удержания грейфера, которая превышает значение момента, необходимого только для натяжения удерживающих тросов.

До сих пор во время процесса закрывания грейфера для удерживающего приспособления задается момент, который предотвращает провисание удерживающих тросов. Для кранового хозяйства, в котором имеется такая плотность сыпучего материала, что можно работать со 100%-ным насыпным объемом, то

- 1 023337 есть не требуется уменьшать насыпной объем, момент удержания, как и прежде, достаточен. Если же имеется более высокая плотность сыпучего материала, то есть необходимо уменьшать захваченное количество насыпного материала, то задается более высокий момент удерживающего приспособления. За счет этого уже во время процесса закрывания грейфера происходит подъем кривой захвата в сыпучем материале, что опять же ведет к уменьшенному захвату сыпучего материала.

Крановщик задает сохраненное значение удерживающего момента для соответствующего сыпучего материала и, в случае необходимости, корректирует значение одним или двумя подъемами грейфера. Сила, оказываемая на сыпучий материал за счет собственного веса грейфера, и дополнительно сила, которая за счет кривой копания грейфера позволяет погружение грейфера, приводят для определенного сыпучего материала к насыпному объему грейфера, который можно рассчитать.

Предпочтительным образом значение момента, необходимого для удержания грейфера в процессе закрывания, может быть изменено с учетом управления. Таким образом, он, во-первых, приводится в соответствие высоте подъема независимо от крановщика, а во-вторых, он автоматически регулируется в зависимости от текущего нагрузочного момента.

Так как при измененной высоте подъема за счет сокращенной или удлиненной длины тросов противодействует изменяемая сила тросов удерживающего приспособления, можно, не желая того, увеличить или снизить соответствующий насыпной объем в грейфере. Чтобы предотвратить это, за счет имеющейся системы измерения перемещений регистрируется текущая высота подъема и компенсируется за счет корректировки связанного с этим воздействия длины тросов.

То же самое касается и учета кривых грузоподъемности. Управление адаптирует значение удерживающего момента в соответствии с текущим значением нагрузочного момента, чтобы при повышенной нагрузке, а тем самым сниженной грузоподъемности, задавалось, соответственно, меньшее значение для насыпного объема грейфера.

Активация адаптированной границы происходит при каждом подъеме грейфера автоматически после опускания ниже регулируемого нагрузочного порога силы тяжести грейфера в комбинации с началом процесса закрывания.

При завершении процесса закрывания или при начале подъемного движения задание удерживающего момента отменяется и снова продолжается обычная работа.

Устройство обработки информации, компьютерная программа и носитель информации для считывания на компьютере, на котором сохранена программа для выполнения способа, выполнены, соответственно, таким образом, что обеспечивают следующее: в процессе закрывания грейфера, предназначенного для кранового хозяйства со сниженным насыпным объемом грейфера, устанавливают регулируемую границу момента, необходимого для удержания грейфера, которая превышает значение момента, необходимого только для натяжения удерживающих тросов.

Во время движения подъема или опускания при перегрузке с подъемными механизмами, содержащими двухмоторный привод, не следует выбирать различными границы моментов в регулируемых задатчиках числа оборотов из-за примерно равного распределения нагрузки.

Преимущество способа заключается в том, что на грейфере не нужно выполнять никаких механических действий для ограничения или увеличения насыпного объема. Насыпной объем регулируется на оптимальную высоту подъема только за счет техники управления. Независимо от крановщика насыпной объем грейфера регулируется автоматически в зависимости от высоты подъема и нагрузочного момента. Кроме того, преимущество данного решения заключается в том, что обеспечивается щадящее обращение с чувствительными полами кораблей и вагонов, поскольку кривая захвата поднимается еще во время закрывания, и тем самым грейфер проходит по полу только с желаемой остаточной силой тяжести.

Далее изобретение поясняется подробным описанием примеров ее осуществления со ссылкой на чертеж, на котором изображена блочная схема переключения воздействия управления удерживающего приспособления подъемного механизма, содержащего двухмоторный привод.

Силу удерживающего приспособления Р_У подъемного механизма, содержащего двухмоторный привод, регистрирует и анализирует динамометрический датчик 1, а силу замыкающего приспособления Р_З - динамометрический датчик 2 в устройстве 3 регистрации нагрузки.

Активация воздействия момента происходит в устройстве 5 обработки данных за счет компаратора 5а нагрузки при опускании ниже регулируемого порога нагрузки в зависимости от собственного веса грейфера в то время, когда грейфер опускается на сыпучий материал.

За счет предварительно выбранного крановщиком в узле 4 для предварительного выбора момента насыпного объема грейфера, за счет адаптации воздействия веса троса и угла закрывания грейфера в узле 5с для регистрации высоты подъема и за счет контроля допустимого нагрузочного момента подъемного механизма в мультиплексоре 5б определяется необходимое предельное значение момента для удерживающего приспособления.

Момент, образующий крутящий момент, согласно изобретению снижается в соответствующем задатчике 6 числа оборотов двигателя 8 удерживающего приспособления (трехфазный электродвигатель или электродвигатель постоянного тока) во время процесса закрывания в ограничителе 6а момента задатчика 6 числа оборотов до тех пор, пока грейфер не будет закрыт двигателем 10 замыкающего приспо- 2 023337 собления, которым управляет задатчик 7 числа оборотов, или не будет начат процесс подъема. Во время процесса разгрузки фактическая нагрузка грейфера сравнивается с максимально возможной нагрузкой грейфера в компараторе 5а нагрузки, и при необходимости в мультиплексоре 5б предел момента приводится в соответствие максимальной перегрузочной производительности подъемного механизма.

Регистрация пути для адаптации высоты подъема и образования разницы (угол закрывания грейфера) в узле 5с для относительной регистрации высоты подъема реализуется за счет датчиков 9 и 11 перемещений и соответствующего анализирующего программного обеспечения.

Обозначения

На фигуре приняты следующие обозначения:

- динамометрический датчик;

- устройство регистрации нагрузки;

- узел для предварительно выбора момента;

- устройство обработки данных;

5а - компаратор нагрузки;

5б - мультиплексор;

5с - узел для регистрации высоты подъема;

- задатчик числа оборотов;

6а - ограничитель момента;

- задатчик числа оборотов;

- двигатель;

- датчик перемещений;

- двигатель;

- датчик перемещений;

Ру - сила удерживающего приспособления;

Р₃ - сила замыкающего приспособления.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ для обеспечения влияния на насыпной объем грейфера, предназначенного для кранового хозяйства со сниженным насыпным объемом грейфера, с подъемным механизмом, содержащим двухмоторный привод, отличающийся тем, что в процессе закрывания грейфера устанавливают регулируемую границу момента силы удерживающего приспособления, необходимого для удержания грейфера, которая превышает значение момента, необходимого только для натяжения удерживающих тросов, и задания значения момента силы удерживающего приспособления, необходимого для закрывания грейфера.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что значение момента силы удерживающего приспособления, необходимого для удержания грейфера, устанавливают с некоторым превышением с учетом управления при текущем значении высоты подъема.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что значение момента силы удерживающего приспособления, необходимого для удержания грейфера, устанавливают с некоторым превышением с учетом управления при текущем значении нагрузочного момента.
4. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что задают верхнюю границу момента силы удерживающего приспособления, необходимого для удержания грейфера, которая превышает значение момента, необходимого только для натяжения удерживающих тросов.