RU197689U1 - DEVICE FOR MONITORING POSITIONS OF ROPES OF A TOWING CRANE OF A TOWER CRANE - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к подъемно-транспортному машиностроению и обеспечивает расширение технических возможностей приборов безопасности (устанавливаемых на башенных кранах, как российского, так и иностранного производства), и представляет собой принципиально новое универсальное устройство мониторинга положений каната грузовой тележки башенного крана. Осуществляется полезная модель в виде дополнительно устанавливаемых на башенном кране элементов: двух групп тензометрических датчиков (1) и (2), расположенных с обеих сторон рамы грузовой тележки подъема груза башенного крана - в непосредственной близости соединения ее с осями блоков грузового каната; и микроконтроллера (3). Техническим результатом полезной модели является недопущение косого положения каната и контроль колебаний груза, подвешенного на крюке башенного крана (при одновременном достижении структурной минимизации конструкции такой полезной модели), следствием чего является повышение уровня техники безопасности башенных кранов при работе с грузом. 1 ил.The utility model relates to hoisting-and-transport mechanical engineering and ensures the expansion of the technical capabilities of safety devices (installed on tower cranes, both Russian and foreign), and is a fundamentally new universal device for monitoring the rope position of a cargo crane of a tower crane. A utility model is implemented in the form of elements additionally installed on a tower crane: two groups of strain gauges (1) and (2) located on both sides of the frame of the cargo truck for lifting the tower crane load - in the immediate vicinity of its connection with the axes of the cargo rope blocks; and microcontroller (3). The technical result of the utility model is to prevent the oblique position of the rope and control the oscillations of the load suspended on the hook of the tower crane (while achieving structural minimization of the design of such a utility model), which results in an increase in the safety level of tower cranes when working with cargo. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к подъемно-транспортному машиностроению, а именно к устройствам для контроля положений канатов грузовой тележки башенного крана, и предназначена как дополнение приборов безопасности для недопущения косого положения каната и контроля колебаний груза, подвешенного на крюке башенного крана.The utility model relates to hoisting-and-transport machinery, namely, devices for controlling the positions of the ropes of a cargo truck of a tower crane, and is intended as an addition to safety devices to prevent the oblique position of the rope and to control the fluctuations of the load suspended on the hook of the tower crane.

Полезная модель обеспечивает расширение арсенала технических возможностей приборов безопасности, устанавливаемых на башенных кранах, как российского, так и иностранного производства.The utility model provides an expansion of the arsenal of technical capabilities of safety devices installed on tower cranes, both Russian and foreign.

Известны устройства, такие как:Known devices, such as:

- устройство для измерения угла наклона каната грузоподъемного крана содержащее корпус, внутри которого установлены датчики угла наклона каната в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, соединенную с корпусом обойму, через которую пропущен канат, и средство для подвески корпуса к несущей конструкции грузоподъемного крана, внутри корпуса установлен маятник, включающий вертикальную штангу, узел подвески одного из концов штанги к верхней части корпуса и закрепленное на другом конце штанги тело маятника, каждый из указанных датчиков имеет бесконтактный чувствительный элемент, а на средней части вертикальной штанги закреплены элементы, взаимодействующие с чувствительными элементами датчиков (патент RU 55967 U1 B66C 13/46);- a device for measuring the angle of inclination of the rope of the crane containing a housing, inside which there are sensors of the angle of inclination of the rope in two mutually perpendicular planes, a clip through which the rope is passed, and means for suspending the housing from the supporting structure of the crane, a pendulum is installed inside the housing including a vertical rod, a suspension unit of one end of the rod to the upper part of the housing and the pendulum body fixed at the other end of the rod, each of these sensors has a non-contact sensitive element, and elements interacting with the sensor sensitive elements are fixed on the middle part of the vertical rod (RU patent 55967 U1 B66C 13/46);

- устройство для измерения угла наклона каната грузоподъемной машины, содержащее корпус, внутри которого установлен один датчик углового положения или два датчика углового положения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, и обойму, прикрепленную к корпусу или выполненную с корпусом за одно целое, через которую пропущен грузовой канат, средство для подвески корпуса к грузоподъемной машине, и электронную схему обработки выходных сигналов датчиков, соединенную, по меньшей мере, с одним датчиком углового положения, а также датчик длины или натяжения средства для подвески корпуса к грузоподъемной машине, выполненный с возможностью формирования дискретного выходного сигнала при уменьшении длины или ослаблении натяжения этого средства, или датчик приближения подвижной обоймы полиспаста, выход которого подключен к дополнительному входу электронной схемы обработки выходных сигналов датчиков (патент RU2346879 C2 B66C 13/00).- a device for measuring the angle of inclination of the rope of a hoisting machine, comprising a housing inside which there is one angle sensor or two angle sensors in two mutually perpendicular planes, and a clip attached to the housing or made with the housing in one piece through which the cargo rope is passed , means for suspending the housing to the lifting machine, and an electronic circuit for processing the output signals of the sensors connected to at least one angle sensor, as well as a length or tension sensor of the means for suspending the housing to the lifting machine, configured to generate a discrete output signal when reducing the length or easing the tension of this tool, or the proximity sensor of the movable cage of the chain block, the output of which is connected to an additional input of the electronic circuit for processing the output signals of the sensors (patent RU2346879 C2 B66C 13/00).

Общими, характерными для указанных устройств недостатками являются сложная (многокомпонентная) конструкция с большим количеством технических элементов, которая негативным образом сказывается на надежности указанных устройств, а также трудоемкий процесс их производства и монтажа, снижающий экономическую эффективность от использования таких устройств.Common disadvantages characteristic of these devices are a complex (multicomponent) design with a large number of technical elements, which negatively affects the reliability of these devices, as well as the time-consuming process of their production and installation, which reduces the economic efficiency from the use of such devices.

Наиболее близким по функциональному назначению к заявленной полезной модели является устройство для измерения углов наклона грузового каната мостового крана относительно гравитационной вертикали, содержащее корпус, выполненный с возможностью крепления к грузовой тележке мостового крана, датчик измерения длины грузового каната, электронную схему обработки выходных сигналов, где в корпусе жестко закреплены цифровая видеокамера, объектив которой направлен вертикально вниз вдоль гравитационной вертикали, источник светового излучения, световое излучение от которого направлено преимущественно вертикально вниз, выходы датчика измерения длины грузового каната и видеокамеры соединены с входами электронной схемы обработки выходных сигналов, световозвращатель оптического излучения выполнен с возможностью крепления на крюковой обойме мостового крана, световое излучение от световозвращателя возвращается преимущественно вверх, фиксируется на кадрах цифровой видеокамеры и обрабатывается электронной схемой по заданной программе совместно с показаниями датчика измерения длины грузового каната (патент RU 165672 U1 МПК B66C 13/00).The closest functional purpose to the claimed utility model is a device for measuring the angle of inclination of the cargo rope of the bridge crane relative to the gravitational vertical, comprising a housing configured to be attached to the cargo trolley of the bridge crane, a sensor for measuring the length of the cargo rope, an electronic circuit for processing output signals, where a digital video camera, the lens of which is directed vertically downward along the gravitational vertical, a light source, light radiation from which is directed mainly vertically downward, the outputs of the cargo cable length measurement sensor and the video camera are connected to the inputs of the output signal processing electronic circuit, are rigidly fixed, the optical radiation reflector is made with the possibility of mounting on a hook clip of a bridge crane, the light radiation from the retroreflector returns mainly upwards, is fixed on the frames of a digital video camera and processed electronically the scheme for a given program, together with the readings of the sensor for measuring the length of the cargo rope (patent RU 165672 U1 IPC B66C 13/00).

Недостатком указанного устройства является сложная многоуровневая конструкция с большим количеством технических электронных компонентов (на надежность и погрешность измерения которых могут оказывать влияние такие факторы, как: температура окружающей среды, вибрация, влажность, освещенность); а также сложность производства и монтажа, снижающая экономическую эффективность от использования такого устройства.The disadvantage of this device is a complex multi-level design with a large number of technical electronic components (the reliability and measurement error of which can be influenced by factors such as: ambient temperature, vibration, humidity, lighting); as well as the complexity of production and installation, reducing the economic efficiency of using such a device.

Заявленная полезная модель лишена указанных выше недостатков и представляет собой принципиально новое универсальное устройство, расширяющие функциональные возможности устанавливаемых на башенных кранах приборов безопасности посредством мониторинга положений каната грузовой тележки башенного крана, с возможностью настройки на программном уровне высокочувствительной точности измерений. Полезная модель характеризуется простотой исполнения и структурной оптимизацией конструкции (достигнутой за счет минимизации количества технических компонентов, с исключением из конструкции каких-либо подвижных и работающих в условиях трения механических элементов).The claimed utility model is devoid of the above drawbacks and is a fundamentally new universal device that extends the functionality of safety devices installed on tower cranes by monitoring the rope position of the tower crane's cargo trolley, with the possibility of setting highly sensitive measurement accuracy at the program level. The utility model is characterized by simplicity of execution and structural optimization of the design (achieved by minimizing the number of technical components, with the exception of any mechanical elements moving and working under friction).

Техническим результатом полезной модели является недопущение косого положения каната и контроль колебаний груза, подвешенного на крюке башенного крана, следствием чего является повышение уровня техники безопасности башенных кранов при работе с грузом.The technical result of the utility model is to prevent the oblique position of the rope and control the fluctuations of the load suspended on the hook of the tower crane, which results in an increase in the safety level of tower cranes when working with cargo.

Осуществляется полезная модель в виде дополнительно устанавливаемых на башенном кране следующих элементов: тензометрических датчиков, расположенных с обеих сторон рамы грузовой тележки подъема груза башенного крана - в непосредственной близости соединения ее с осями блоков грузового каната и микроконтроллера.A utility model is implemented in the form of the following elements additionally installed on a tower crane: strain gauges located on both sides of the frame of a cargo truck lifting a tower crane load - in the immediate vicinity of its connection with the axes of the cargo rope blocks and the microcontroller.

На чертеже (схеме) схематично представлены последовательно функционально связанные между собой:The drawing (diagram) schematically shows sequentially functionally interconnected:

- две группы тензометрических датчиков (1) и (2) соответственно, и- two groups of strain gauges (1) and (2), respectively, and

- микроконтроллер (3), предусматривающий вывод его на прибор безопасности, установленный на башенном кране.- a microcontroller (3), providing for its output to a safety device mounted on a tower crane.

При возникновении косого положения грузовых канатов или раскачивания груза (при ветровых нагрузках и (или) при перемещении груза) на раме грузовой тележки – в районе соединения блоков такой тележки возникает напряженно-деформированное состояние металлоконструкции рамы, позволяющее измерить тензометрическими датчиками нагруженность блоков (грузового каната) грузовой тележки.In case of oblique position of cargo ropes or load swinging (during wind loads and (or) when moving cargo) on the frame of a freight trolley - in the area where the trolley blocks connect, a stress-strain state of the frame metal structure arises, allowing strain gauges to measure the load of the blocks (freight rope) freight trolley.

Полученные сигналы с первой группы (1) и со второй группы (2) тензометрических датчиков подаются на микроконтроллер (3), который, в свою очередь, обрабатывает сигналы, выявляя отклонения от записанных в его память допустимых значений, относящихся к характеру раскачивания груза или положения грузового каната. По результатам обработанных микроконтроллером (3) данных, по заданной программе передается сигнал на прибор безопасности башенного крана или иной прибор, которым (в зависимости от значений переданных данных) обеспечиваются необходимые для конкретной задачи действия (гашение колебаний груза, подвешенного на крюке башенного крана или недопущение косого положения каната). The received signals from the first group (1) and from the second group (2) of strain gauge sensors are fed to the microcontroller (3), which, in turn, processes the signals, identifying deviations from the permissible values recorded in its memory related to the nature of the load swinging or position freight rope. According to the results of the data processed by the microcontroller (3), according to the specified program, a signal is transmitted to the safety device of the tower crane or other device, which (depending on the values of the transmitted data) provides the necessary actions for the specific task (damping the load suspended on the hook of the tower crane or preventing oblique position of the rope).

Claims (1)

Устройство мониторинга положений канатов грузовой тележки башенного крана, включающее микроконтроллер, выполненный с возможностью получения сигналов с функционально последовательно связанных между собой двух групп тензометрических датчиков, установленных с обеих сторон рамы грузовой тележки подъема груза башенного крана - в непосредственной близости соединения ее с осями блоков грузового каната, при этом по результатам обработки данных, полученных с тензометрических датчиков, микроконтроллер передает сигнал на прибор безопасности, установленный на башенном кране.A device for monitoring the positions of the ropes of a cargo crane of a tower crane, including a microcontroller, configured to receive signals from two groups of strain gauges functionally connected between each other, installed on both sides of the frame of the cargo truck of lifting the load of a tower crane - in the immediate vicinity of its connection with the axes of the blocks of the cargo rope Moreover, according to the results of processing data obtained from strain gauges, the microcontroller transmits a signal to a safety device mounted on a tower crane.

Images