RU2445252C1 - Hoisting crane load limiter - Google Patents
Hoisting crane load limiter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2445252C1 RU2445252C1 RU2010135267/11A RU2010135267A RU2445252C1 RU 2445252 C1 RU2445252 C1 RU 2445252C1 RU 2010135267/11 A RU2010135267/11 A RU 2010135267/11A RU 2010135267 A RU2010135267 A RU 2010135267A RU 2445252 C1 RU2445252 C1 RU 2445252C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- force sensor
- control device
- microcontroller
- force
- limiter according
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области подъемно-транспортной техники и может быть использовано в системах управления и защиты от перегрузок грузоподъемных кранов.The invention relates to the field of material handling equipment and can be used in control systems and overload protection of hoisting cranes.
Известен ограничитель нагрузки грузоподъемного крана, содержащий управляющее устройство на основе микроконтроллера, тензорезисторный датчик усилия, установленный в шарнирном узле крюковой подвески и подключенный к управляющему устройству с помощью общего проводного или беспроводного последовательного интерфейсного канала, и систему питания управляющего устройства и датчика усилия. Датчик усилия состоит из двух силоизмерительных блоков, каждый из которых имеет силовоспринимающий элемент, образующий опору соответствующего конца оси блоков крюковой подвески, и преобразователь радиальных усилий в электрические сигналы, при этом оба силоизмерительных блока подключены к одному управляющему устройству (RU 96366 U1, 27.07.2010).Known load limiter of a crane containing a control device based on a microcontroller, a strain gauge force sensor installed in the hinge node of the hook suspension and connected to the control device using a common wired or wireless serial interface channel, and a power supply system of the control device and the force sensor. The force sensor consists of two force measuring units, each of which has a force-sensing element that forms the support of the corresponding end of the axis of the hook suspension units, and a converter of radial forces into electrical signals, while both force-measuring units are connected to one control device (RU 96366 U1, 07.27.2010 )
Такое техническое решение позволяет повысить точность измерения нагрузки без снижения прочности оси блоков крюковой подвески. Кроме того, согласно данной полезной модели, каждый из силоизмерительных блоков может быть выполнен с возможностью измерения радиальных усилий в двух взаимоперпендикулярных направлениях X и Y, что дополнительно повышает точность измерения нагрузки за счет геометрического суммирования в управляющем устройстве выходных сигналов силоизмерительных блоков и повышает тем самым точность срабатывания ограничителя нагрузки грузоподъемного крана. Однако такие датчики обычно крепятся на щечки крюковой подвески, в которых установлена ось. Щечки эти также подвержены деформации при нагружении оси и датчиков, а поскольку щечки изготавливаются из обычной стали, не обладающей свойствами, необходимыми для датчиков (температурная стабильность, повторяемость, малый гистерезис и т.д.), то неконтролируемые деформации этих щечек приводят к появлению дополнительных нагрузок на датчик и, следовательно, к дополнительным ошибкам. Может оказаться так, что после нагружения оси и последующего снятия нагрузки датчики, закрепленные на щечках, окажутся нагруженными остаточными деформациями щечек и будут выдавать сигнал о фиктивном нагружении оси. Возможно, существуют мероприятия по борьбе с этим явлением, однако в материалах патента на эту тему нет соответствующих рекомендаций.This technical solution allows to increase the accuracy of the load measurement without reducing the strength of the axis of the blocks of the hook suspension. In addition, according to this utility model, each of the load-measuring blocks can be configured to measure radial forces in two mutually perpendicular directions X and Y, which further increases the accuracy of the load measurement due to the geometric summation of the output signals of the load-measuring blocks in the control device and thereby increases the accuracy actuation of the load limiter of the crane. However, such sensors are usually mounted on the cheeks of the hook suspension in which the axle is mounted. These cheeks are also subject to deformation when loading the axis and sensors, and since the cheeks are made of ordinary steel that does not possess the properties necessary for the sensors (temperature stability, repeatability, low hysteresis, etc.), uncontrolled deformations of these cheeks lead to the appearance of additional sensor loads and, therefore, additional errors. It may turn out that after loading the axis and subsequent removal of the load, the sensors mounted on the cheeks will be loaded with residual deformations of the cheeks and will give a signal about the fictitious loading of the axis. Perhaps there are measures to combat this phenomenon, but the patent materials on this subject do not contain relevant recommendations.
Известен также ограничитель нагрузки грузоподъемной машины, содержащий управляющее электронное пороговое устройство, к входу которого подключен выход датчика усилия, включающего в себя упругий элемент в форме полого цилиндра, имеющего концевые опорные части, закрытые с торцов заглушками, изолирующими полость упругого элемента от воздействия внешней среды, и расположенную между концевыми опорными частями силовоспринимающую часть с закрепленными на ней тензопреобразователями, соединенными в электрический мост, сигнал с которых непосредственно поступает на электронное пороговое устройство, и систему питания датчика усилия и управляющего устройства. Упругий элемент установлен на поверхности грузоподъемной машины в зоне действия измеряемых нагрузок, тензопреобразователи установлены на внутренней поверхности цилиндра, а управляющее электронное пороговое устройство расположено во внутренней полости цилиндра (RU 2081809 С1, 20.06.1997).A load limiter of a load-lifting machine is also known, comprising a control electronic threshold device, the input of which is connected to the output of a force sensor including an elastic element in the form of a hollow cylinder having end support parts closed with ends by plugs that isolate the cavity of the elastic element from the environment, and a force-sensing part located between the end support parts with strain gauges fixed to it and connected to an electric bridge, the signal from which is not It directly enters the electronic threshold device, and the power system of the force sensor and control device. The elastic element is installed on the surface of the lifting machine in the area of the measured loads, strain gauges are installed on the inner surface of the cylinder, and the control electronic threshold device is located in the inner cavity of the cylinder (RU 2081809 C1, 06/20/1997).
Установка тензопреобразователей на внутреннюю поверхность полого цилиндра не дает никаких особых преимуществ с точки зрения повышения точности датчика силы, но заметно усложняет и удорожает операцию их наклейки, так как требует разработки и изготовления специального приспособления (оправки), с возможностью создания определенного усилия прижатия тензопреобразователей к внутренней поверхности полого цилиндра. Кроме того, размещение всего ограничителя внутри оси создает целый ряд дополнительных совершенно необязательных проблем. Это и трудности, связанные с ремонтом и обслуживанием, считыванием информации из регистратора параметров, который в материалах данного патента вообще не упоминается, хотя является обязательным для всех современных ограничителей. Говорить об установке такого ограничителя в ось блоков крюковой подвески вообще нет смысла, так как крюковая подвеска является подвижным узлом грузоподъемного крана, и сразу возникают проблемы, связанные с передачей сигналов ограничителя на исполнительные устройства грузоподъемного крана и питанием ограничителя. Между тем именно установка такого датчика в ось крюковой подвески позволила бы напрямую измерять вес груза без всяких пересчетов и учета КПД полиспаста.The installation of strain gauges on the inner surface of the hollow cylinder does not give any particular advantages in terms of increasing the accuracy of the force sensor, but significantly complicates and increases the cost of the operation of their stickers, since it requires the development and manufacture of special devices (mandrels), with the possibility of creating a certain effort to compress the strain gauges to the inner the surface of the hollow cylinder. In addition, the placement of the entire limiter inside the axis creates a number of additional completely optional problems. These are the difficulties associated with repair and maintenance, reading information from the parameter logger, which is not mentioned at all in the materials of this patent, although it is mandatory for all modern limiters. It makes no sense to talk about installing such a limiter in the axis of the blocks of the hook suspension, since the hook suspension is a movable node of the crane, and immediately there are problems associated with the transmission of signals of the limiter to the actuators of the crane and the power supply of the limiter. Meanwhile, it was the installation of such a sensor in the axis of the hook suspension that would directly measure the weight of the cargo without any recounts and taking into account the efficiency of the chain hoist.
Наиболее близким к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков является ограничитель нагрузки гидравлического грузоподъемного крана, содержащий управляющее устройство на основе микроконтроллера, тензорезисторный датчик усилия, установленный в одном из шарнирных узлов крюковой подвески и выполненный в виде вставки в ось блоков крюковой подвески, линию связи между датчиком усилия и управляющим устройством, и систему питания управляющего устройства и датчика усилия (RU 90773 U1, 20.01.2010).Closest to the claimed invention by the set of essential features is a load limiter of a hydraulic crane containing a control device based on a microcontroller, a strain gauge force sensor installed in one of the hinge nodes of the hook suspension and made in the form of an insert in the axis of the blocks of the hook suspension, a communication line between the sensor effort and the control device, and the power supply system of the control device and the force sensor (RU 90773 U1, 01/20/2010).
Несмотря на возможность непосредственного измерения массы поднимаемого груза при выполнении датчика усилия в виде вставки в ось блоков крюковой подвески изготовление и установка датчика представляют на сегодняшний день очень сложную и еще не решенную техническую задачу. В оси блоков крюковой подвески у грузоподъемных кранов, находящихся в эксплуатации, нет никаких отверстий. Для того чтобы просверлить в оси отверстие с весьма малыми допусками, ее необходимо демонтировать с грузоподъемного крана и выполнять операцию сверления в производственных условиях на весьма качественном и высокоточном оборудовании. Очень высокие требования предъявляются и к точности изготовления самого датчика усилия. А самая большая проблема заключается в установке датчика в ось, так как датчик после установки в ось должен составлять одно целое с осью и точно воспроизводить все возможные деформации оси. К сожалению, в описании этого датчика данный вопрос не освещен, а без его решения изготовление такого датчика не имеет никакого смысла. Подтверждением этого является тот факт, что датчики усилия в виде вставки в ось шарнирного узла кранового оборудования не выпускаются не только серийно, но до сих пор неизвестно ни одного даже опытного образца, надежно работающего. Серьезным препятствием на пути создания такого датчика является то, что оси шарнирных узлов кранного оборудования изготавливаются из обычной стали, которая не обладает свойствами, необходимыми при измерениях деформаций (температурная стабильность, повторяемость, малый гистерезис и т.д.), поэтому даже при решении проблемы установки датчика усилия в ось блоков крюковой добиться стабильности и точности его показаний при использовании «штатных» осей крана будет невозможно.Despite the possibility of directly measuring the mass of the load to be lifted when performing a force sensor in the form of an insert into the axis of the hook suspension blocks, the manufacture and installation of the sensor is today a very difficult and still unsolved technical problem. In the axis of the blocks of the hook suspension, the hoisting cranes in operation have no holes. In order to drill a hole in the axis with very small tolerances, it must be removed from the crane and carry out the drilling operation under production conditions on very high-quality and high-precision equipment. Very high demands are placed on the accuracy of manufacturing the force sensor itself. And the biggest problem is the installation of the sensor in the axis, since the sensor after installation in the axis must be integral with the axis and accurately reproduce all possible deformations of the axis. Unfortunately, this issue is not covered in the description of this sensor, and without its solution the manufacture of such a sensor does not make any sense. Confirmation of this is the fact that the force sensors in the form of an insert into the axis of the hinge node of the crane equipment are not produced not only commercially, but still not even a single prototype is known to work reliably. A serious obstacle to the creation of such a sensor is that the axis of the hinge assemblies of the crane equipment are made of ordinary steel, which does not have the properties necessary for measuring deformations (temperature stability, repeatability, low hysteresis, etc.), therefore, even when solving the problem installing a force sensor in the axis of the hook blocks to achieve stability and accuracy of its readings when using the "standard" axes of the crane will be impossible.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является разработка ограничителя нагрузки грузоподъемного крана, обеспечивающего прямое измерение веса груза на грузозахватном органе, с повышенной надежностью передачи данных между датчиком усилия и управляющим устройством. Другой задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является разработка эффективного, простого в эксплуатации датчика усилия, обеспечивающего достаточно высокую точность при уменьшенных затратах на изготовление и минимальном контроле за силовоспринимающим элементом и тензопреобразователями в процессе эксплуатации. Еще одной задачей заявленного изобретения является создание датчика усилия с повышенной вибростойкостью и имеющего повышенную защиту от воздействия внешней среды. Дополнительные решаемые задачи и преимущества заявленного изобретения будут понятны из последующего описания.The problem to which the claimed invention is directed, is the development of a load limiter of a crane, providing direct measurement of the weight of the load on the load gripping body, with increased reliability of data transmission between the force sensor and the control device. Another objective to which the claimed invention is directed is the development of an effective, easy-to-use force sensor that provides sufficiently high accuracy with reduced manufacturing costs and minimal control of the power-sensing element and strain transducers during operation. Another objective of the claimed invention is the creation of a force sensor with increased vibration resistance and having increased protection from environmental influences. Additional tasks and advantages of the claimed invention will be clear from the following description.
Поставленные технические задачи решаются тем, что в ограничителе нагрузки грузоподъемного крана, содержащем управляющее устройство на основе микроконтроллера, тензорезисторный датчик усилия, установленный в одном из шарнирных узлов крюковой подвески, линию связи между датчиком усилия и управляющим устройством и систему питания управляющего устройства и датчика усилия, согласно изобретению датчик усилия включает в себя упругий силовоспринимающий элемент, в качестве которого использована пустотелая ось блоков крюковой подвески, включающая в себя концевые опорные части, закрытые с торцов заглушками, изолирующими полость упругого элемента от воздействия внешней среды, и расположенную между ними силовоспринимающую часть с закрепленными на ней тензопреобразователями, соединенными в электрический мост, при этом датчик усилия снабжен расположенным в полости упругого элемента блоком обработки сигналов с измерительной диагонали электрического моста, выполненным на основе микроконтроллера, снабженного встроенным или внешним аналого-цифровым преобразователем, к входу которого подключен выход электрического моста, и автономным источником питания электрического моста и блока обработки сигналов, а линия связи между датчиком усилия и управляющим устройством выполнена комбинированной, с проводной и беспроводной передачей данных, и включает в себя два приемопередающих модуля, подключенные через локальные проводные линии связи в виде переходных кабелей к датчику усилия и управляющему устройству и связанные между собой с помощью радиоканала передачи данных, с электропитанием одного из них от автономного источника питания, а другого - от управляющего устройства.The stated technical problems are solved by the fact that in the load limiter of the crane containing a control device based on a microcontroller, a strain gauge force sensor installed in one of the hinge nodes of the hook suspension, a communication line between the force sensor and the control device and the power supply system of the control device and the force sensor, according to the invention, the force sensor includes an elastic force receiving element, which is used as a hollow axis of the hook suspension blocks, incl. including end support parts, closed at the ends by plugs that isolate the cavity of the elastic element from the influence of the external environment, and a force-sensing part located between them with strain gauges attached to it, connected to an electric bridge, while the force sensor is equipped with a processing unit located in the cavity of the elastic element signals from the measuring diagonal of the electric bridge, made on the basis of a microcontroller equipped with an integrated or external analog-to-digital converter, to the input which is connected to the output of the electric bridge, and an autonomous power source for the electric bridge and the signal processing unit, and the communication line between the force sensor and the control device is combined, with wired and wireless data transmission, and includes two transceiver modules connected via local wired communication lines in the form of adapter cables to the force sensor and control device and interconnected by means of a radio data transmission channel, with power supply to one of them from an autonomous power source, and another - of the control device.
Достижению технического результата способствуют также частные существенные признаки изобретения.The achievement of the technical result is also promoted by the private essential features of the invention.
На внешней поверхности силовоспринимающей части упругого элемента выполнены две пары идентичных встречно направленных несквозных выемок, отделенных от полости упругого элемента силоизмерительными перегородками, при этом пары выемок расположены симметрично относительно вертикальной плоскости симметрии силовоспринимающей части и на каждой перегородке закреплен тензопреобразователь, регистрирующий деформацию сдвига.On the outer surface of the force-receiving part of the elastic element, two pairs of identical counter-directed non-through recesses are made, separated from the cavity of the elastic element by force-measuring partitions, while the pairs of recesses are located symmetrically with respect to the vertical plane of symmetry of the force-receiving part and a strain gauge is registered on each partition to record shear strain.
Выемки выполнены в виде цилиндрических гнезд одинакового диаметра и глубины.The recesses are made in the form of cylindrical nests of the same diameter and depth.
В перегородках выполнены каналы для электропроводки к тензопреобразователям.In the partitions, channels for wiring to strain gauges are made.
Выемки с тензопреобразователями заполнены герметизирующим полимерным материалом.The recesses with strain gauges are filled with a sealing polymer material.
Каждый из приемопередающих модулей содержит радиочастотный приемопередатчик с антенной и, по крайней мере, один микроконтроллер со встроенным или внешним запоминающим устройством в виде энергонезависимой памяти, при этом микроконтроллер приспособлен для определения и хранения в запоминающем устройстве его индивидуального адреса и адреса приемопередающего модуля, которому предназначена передаваемая информация, и, кроме того, для согласования протоколов передачи данных по проводным и беспроводным каналам и формирования пакетов для передачи данных по указанным каналам.Each of the transceiver modules contains a radio frequency transceiver with an antenna and at least one microcontroller with a built-in or external storage device in the form of non-volatile memory, while the microcontroller is adapted to determine and store its individual address and the address of the transceiver module to which the transmitted information, and, in addition, for the coordination of data transfer protocols over wired and wireless channels and the formation of packets for Transferring data on these channels.
Приемопередающий модуль, подключенный к датчику усилия, расположен в полости упругого силовоспринимаюшего элемента, а антенна его радиочастотного приемопередатчика закреплена снаружи на одной из герметизирующих заглушек упругого силовоспринимающего элемента.The transceiver module connected to the force sensor is located in the cavity of the elastic power receiving element, and the antenna of its radio frequency transceiver is mounted externally on one of the sealing plugs of the elastic power receiving element.
В качестве микроконтроллера приемопередающего модуля, подключенного к датчику усилия, использован микроконтроллер блока обработки сигналов с измерительной диагонали электрического моста.The microcontroller of the signal processing unit from the measuring diagonal of the electric bridge is used as the microcontroller of the transceiver module connected to the force sensor.
Приемопередающий модуль, подключенный к датчику усилия, дополнительно содержит устройство для контроля электрического напряжения автономного источника питания.The transceiver module connected to the force sensor further comprises a device for monitoring the electrical voltage of the autonomous power source.
Микроконтроллер приемопередающего модуля, подключенного к датчику усилия, снабжен встроенным или внешним аналого-цифровым преобразователем, на основе которого выполнено устройство для контроля электрического напряжения, и дополнительно приспособлен для формирования цифрового информационного сигнала при снижении значения напряжения ниже допустимого значения для передачи в управляющее устройство как сигнал тревоги.The microcontroller of the transceiver module connected to the force sensor is equipped with an integrated or external analog-to-digital converter, on the basis of which a device for monitoring electric voltage is made, and is additionally adapted to generate a digital information signal when the voltage value decreases below the permissible value for transmission to the control device as a signal anxiety.
Линия связи между датчиком усилия и управляющим устройством включает в себя, по крайней мере, один активный ретранслятор в виде дополнительного радиочастотного приемопередатчика, установленного на промежуточном пункте линии связи для приема, усиления и дальнейшей передачи радиосигналов от промежуточного пункта к приемному модулю.The communication line between the force sensor and the control device includes at least one active repeater in the form of an additional radio frequency transceiver mounted on an intermediate point of the communication line for receiving, amplifying and further transmitting radio signals from the intermediate point to the receiving module.
В качестве автономного источника питания использован аккумулятор, снабженный блоком подзарядки.As an autonomous power source, a battery equipped with a charging unit is used.
Блок подзарядки выполнен в виде солнечного элемента или с периодической подзарядкой от напряжения, подаваемого на механизмы грузоподъемного крана, или от внешнего источника питания.The recharge unit is made in the form of a solar cell or with periodic recharging from the voltage supplied to the mechanisms of the hoisting crane, or from an external power source.
Сущность предложенного технического решения заключается в том, что в предлагаемом ограничителе нагрузки грузоподъемного крана датчик усилия включает в себя упругий силовоспринимающий элемент, в качестве которого использована пустотелая ось блоков крюковой подвески. Такое выполнение оси фактически не ослабляет ее, так как слои металла оси испытывают изгибные напряжения, величина которых растет линейно с увеличением расстояния от центра оси, поэтому на долю внутренних слоев приходится малая часть изгибающих напряжений (5-10%). Учитывая то, что пустотелая ось может быть изготовлена из высокопрочной стали, имеющей в разы большее значение предела текучести по сравнению с обычной сталью, применяемой для изготовления осей в краностроении, можно утверждать, что пустотелая ось будет иметь больший запас прочности, чем «штатная» ось блоков грузозахватного органа, при этом ее внешние размеры в точности повторяют размеры «штатной» оси.The essence of the proposed technical solution lies in the fact that in the proposed load limiter of the crane, the force sensor includes an elastic force-sensing element, which is used as a hollow axis of the hook suspension blocks. Such an embodiment of the axis does not actually weaken it, since the layers of the metal of the axis experience bending stresses, the magnitude of which increases linearly with increasing distance from the center of the axis, so a small part of the bending stresses accounts for the share of the inner layers (5-10%). Considering that the hollow axis can be made of high-strength steel, which has a significantly higher yield strength compared to conventional steel used for manufacturing axles in crane construction, it can be argued that the hollow axis will have a greater margin of safety than the “standard” axis blocks of the load gripping body, while its external dimensions exactly repeat the dimensions of the “standard” axis.
Снабжение датчика усилия расположенным в полости упругого элемента блоком обработки сигналов с измерительной диагонали электрического моста повышает помехозащищенность датчика, а снабжение датчика усилия автономны источником питания электрического моста и блока обработки сигналов позволяет отказаться от организации кабельной линии связи с подвижным узлом, каким является, в частности, крюковая подвеска.The supply of the force sensor located in the cavity of the elastic element, the signal processing unit from the measuring diagonal of the electric bridge increases the noise immunity of the sensor, and the supply of the force sensor autonomous power supply of the electric bridge and the signal processing unit allows you to refuse to organize a cable communication line with a movable node, which, in particular, hook suspension.
Выполнение блока обработки сигналов с измерительной диагонали электрического моста на основе микроконтроллера, снабженного встроенным или внешним аналого-цифровым преобразователем, к входу которого подключен выход электрического моста, позволяет упростить проектирование и изготовление данного блока. При этом современные микроконтроллеры, например микроконтроллеры серии MSP430F фирмы Texas Instruments (США), характеризуются сверхнизким энергопотреблением, что важно для датчика усилия с автономным питанием от аккумулятора или батарейки. Кроме того, экранирование стенками цилиндра электронных компонентов блока обработки сигналов обеспечивает высокую помехозащищенность датчика усилия от внешних электромагнитных помех.The execution of the signal processing unit from the measuring diagonal of the electric bridge based on a microcontroller equipped with an integrated or external analog-to-digital converter, the input of which is connected to the output of the electric bridge, simplifies the design and manufacture of this unit. At the same time, modern microcontrollers, for example, microcontrollers of the MSP430F series from Texas Instruments (USA), are characterized by ultra-low power consumption, which is important for a force sensor with independent battery or battery power. In addition, the shielding by the walls of the cylinder of the electronic components of the signal processing unit provides high noise immunity of the force sensor from external electromagnetic interference.
Выполнение линии связи между датчиком усилия и управляющим устройством комбинированной, с проводной и беспроводной передачей данных между датчиком усилия и управляющим устройством повышает надежность передачи данных за счет исключения возможности механического повреждения линии связи во время монтажа на грузоподъемном кране и при его эксплуатации. При этом сохраняется высокая помехозащищенность датчика усилия и управляющего устройства от электромагнитных наводок за счет гальванической развязки между указанными элементами, установленными на разнесенных узлах конструкции грузоподъемного крана, и появляется возможность установки датчика усилия на движущемся грузозахватном органе, поэтому такое исполнение линии связи предпочтительно на грузоподъемных кранах, где протяженность линии связи составляет 10-100 м и более, а также грузоподъемных кранах, работающих в непосредственной близости от источников сильного электромагнитного излучения, например в металлургическом производстве. Кроме того, беспроводное соединение выполняет одновременно роль гальванической развязки между «землями» датчика усилия и управляющего устройства, что также благотворно сказывается на помехозащищенности предлагаемого ограничителя. Поэтому использование такого ограничителя нагрузки предпочтительно на электрических грузоподъемных кранах с частотными приводами. При этом выполнение локальных проводных линий связи в виде переходных кабелей позволяет организовать радиоканал передачи данных с минимальным искажением радиосигнала путем удаления приемопередатчика от затеняющих металлических элементов конструкции грузоподъемного крана, а также позволяет уменьшить влияние излучения приемопередатчика, подключенного к управляющему устройству, расположенному в кабине крана, на здоровье оператора крана, путем вынесения приемопередатчика за пределы кабины крана.The implementation of the communication line between the force sensor and the control device combined, with wired and wireless data transmission between the force sensor and the control device increases the reliability of data transfer by eliminating the possibility of mechanical damage to the communication line during installation on a crane and during its operation. At the same time, high noise immunity of the force sensor and the control device from electromagnetic interference due to galvanic isolation between these elements installed on spaced nodes of the design of the lifting crane remains high, and it becomes possible to install the force sensor on a moving lifting device, therefore, this design of the communication line is preferably on lifting cranes, where the length of the communication line is 10-100 m or more, as well as hoisting cranes operating in the immediate bloc isosty from sources of strong electromagnetic radiation, for example in metallurgical production. In addition, the wireless connection simultaneously performs the role of galvanic isolation between the "ground" of the force sensor and the control device, which also has a beneficial effect on the noise immunity of the proposed limiter. Therefore, the use of such a load limiter is preferably on electric hoisting cranes with frequency drives. Moreover, the implementation of local wire communication lines in the form of adapter cables allows you to organize a radio data channel with minimal distortion of the radio signal by removing the transceiver from the shading metal structural elements of the crane, and also reduces the effect of radiation from the transceiver connected to the control device located in the cockpit on crane operator health, by taking the transceiver out of the crane cabin.
Упругий силовоспринимающий элемент датчика усилия имеет простую геометрическую форму, что упрощает его изготовление и эксплуатацию, а расположение тензопреобразователей в выемках, выполненных на внешней поверхности силовоспринимающей части упругого элемента, упрощает их установку и наклейку, а в случае необходимости и их ремонт (замену), при этом тензопреобразователи достаточно хорошо защищены от случайных внешних воздействий.The elastic force-sensing element of the force sensor has a simple geometric shape, which simplifies its manufacture and operation, and the location of strain gauges in the recesses made on the outer surface of the force-sensing part of the elastic element, simplifies their installation and sticker, and, if necessary, their repair (replacement), when this strain gauges are quite well protected from accidental external influences.
Выполнение выемок в виде цилиндрических гнезд одинакового диаметра и глубины упрощает проектирование и изготовление датчика.Making recesses in the form of cylindrical nests of the same diameter and depth simplifies the design and manufacture of the sensor.
Выполнение в перегородках каналов для электропроводки к тензопреобразователям повышает надежность датчика, так как наиболее тонкие провода будут защищены от случайных внешних воздействий, а заполнение выемок с тензопреобразователями герметизирующим полимерным материалом фиксирует пространственное положение электрических проводов, соединяющих между собой тензопреобразователи, снижая тем самым инерционные нагрузки на места присоединения электрических проводов, вызванные вибрацией, что повышает вибростойкость датчика и обеспечивает повышенную защиту тензопреобразователей от воздействия внешней среды.The implementation of channels for wiring to strain gauges in the partitions increases the reliability of the sensor, since the thinnest wires will be protected from accidental external influences, and filling the recesses with strain gauges with sealing polymer material fixes the spatial position of the electrical wires connecting the strain gauges to each other, thereby reducing inertial loads on places connection of electric wires caused by vibration, which increases the vibration resistance of the sensor and providing It has enhanced protection of strain gauges from environmental influences.
Снабжение каждого из приемопередающих модулей микроконтроллером со встроенным или внешним запоминающим устройством в виде энергонезависимой памяти, при этом микроконтроллер приспособлен для определения и хранения в запоминающем устройстве его индивидуального адреса и адреса приемопередающего модуля, которому предназначена передаваемая информация, позволяет исключить при работе ограничителя нагрузки грузоподъемного крана влияние и помехи со стороны аналогичных модулей, установленных на соседних грузоподъемных машинах, так как приемопередающие модули после этого «привязаны» конкретно друг к другу, составляют «пару» для совместной работы, для них выбран конкретный частотный диапазон приема и передачи.The supply of each of the transceiver modules with a microcontroller with an integrated or external storage device in the form of non-volatile memory, while the microcontroller is adapted to determine and store in the storage device its individual address and the address of the transceiver module to which the information is intended, eliminates the influence of the load limiter of the crane and interference from similar modules installed on adjacent hoisting machines, since iemoperedayuschie modules then are "tied" specifically to each other, constitute the "couple" collaborative selected for their particular frequency range of the reception and transmission.
Микроконтроллер приемопередающего модуля, приспособленный для согласования протоколов передачи данных по проводным и беспроводным каналам, позволяет использовать при необходимости в ограничителе нагрузки грузоподъемного крана дополнительные датчики параметров крана с кабельной линией связи между этими датчиками и управляющим устройством, которая имеет гораздо меньшую стоимость изготовления и при отсутствии помех более целесообразна, чем радиоканал. Известно, что для обеспечения требуемой надежности и помехозащищенности протоколы передачи данных по проводным и по беспроводным каналам имеют совершенно разную структуру, кодировку и методы контроля правильности обмена и способы обеспечения помехозащищенности, обусловленные именно особенностями среды передачи сигнала - по проводам или по радиоканалу. А в системах безопасности, в силу присущих им особенностей, зачастую применяются нестандартные протоколы проводного обмена, что делает невозможной их непосредственную передачу или прием посредством радиоканала, так как приемопередатчики обычно выполняются в виде законченных микросхем промышленного изготовления, на вход которых должен подаваться сигнал, соответствующий какому-либо стандартному протоколу. Преобразование цифрового последовательного сигнала проводной линии связи в цифровой последовательный код для передачи по радиоканалу состоит из одного или нескольких этапов преобразования сигнала. Протокол (интерфейс) проводной линии отличается от протокола (интерфейса) беспроводной линии, прежде всего, по уровню: от физического протокола до протокола высокого уровня - он может иметь до семи уровней и строится исходя из требований надежности и помехозащищенности проводной линии связи. Протокол беспроводной линии, в свою очередь, формирует цифровой последовательный сигнал исходя из требований надежной беспроводной линии связи, защищенной от помех, характерных для радиопередачи. Как правило, существуют помехи, характерные только для данного канала, например синфазная помеха для проводной линии связи, и атмосферный разряд для радиоканала, и борьба с ними ведется разными способами и мероприятиями, так и помехи, которые имеют общий характер и действуют одинаково на передаваемый сигнал, это, в первую очередь, переменные электрическое и магнитное поля, помехи, создаваемые при работе частотно-регулируемых приводов и т.д.The microcontroller of the transceiver module, adapted to coordinate the data transfer protocols for wired and wireless channels, allows you to use additional crane parameters with a cable connection between these sensors and the control device, which has a much lower manufacturing cost and in the absence of interference, if necessary in the load limiter of the crane more appropriate than a radio channel. It is known that to ensure the required reliability and noise immunity, the data transmission protocols for wired and wireless channels have completely different structures, coding, and methods for monitoring the correctness of exchange and methods for ensuring noise immunity, which are caused precisely by the characteristics of the signal transmission medium — by wire or by radio channel. And in security systems, due to their inherent features, non-standard wire exchange protocols are often used, which makes it impossible to directly transmit or receive them via a radio channel, since transceivers are usually made in the form of finished industrial-made microcircuits, the input of which must be given a signal corresponding to which or to a standard protocol. Converting a digital serial signal of a wireline to a digital serial code for transmission over a radio channel consists of one or more stages of signal conversion. The protocol (interface) of the wire line differs from the protocol (interface) of the wireless line, first of all, in terms of level: from a physical protocol to a high-level protocol - it can have up to seven levels and is based on the requirements of reliability and noise immunity of a wire communication line. The wireless line protocol, in turn, generates a digital serial signal based on the requirements of a reliable wireless communication line, protected from interference characteristic of radio transmission. As a rule, there are interferences that are characteristic only for a given channel, for example, common-mode interference for a wired communication line, and atmospheric discharge for a radio channel, and they are controlled by different methods and measures, and interferences that are general in nature and act equally on the transmitted signal , this is, first of all, alternating electric and magnetic fields, interference caused by the operation of variable frequency drives, etc.
Кроме того, формирование с помощью микроконтроллера приемопередающего модуля пакетов для пакетной передачи данных также позволяет сократить время работы приемопередатчика в режиме как передачи, так и приема, и тем самым уменьшить энергопотребление от автономного источника питания и увеличить срок его службы без замены.In addition, the formation of packets for packet data using a microcontroller also allows you to reduce the operating time of the transceiver in both transmit and receive modes, and thereby reduce power consumption from an autonomous power source and increase its service life without replacement.
Расположение приемопередающего модуля, подключенного к датчику усилия, в полости упругого силовоспринимаюшего элемента, с закреплением антенны его радиочастотного приемопередатчика снаружи на одной из герметизирующих заглушек упругого силовоспринимающего элемента, повышает помехозащищенность датчика усилия от внешних электромагнитных наводок, а также позволяет защитить от внешних помех наиболее чувствительный к ним кабельный участок линии связи блока обработки сигналов с приемопередающим модулем.The location of the transceiver module connected to the force sensor in the cavity of the elastic power receiving element, with the antenna of its radio frequency transceiver mounted on the outside on one of the sealing plugs of the elastic power receiving element, increases the noise immunity of the force sensor from external electromagnetic interference, and also protects the most sensitive to external interference the cable section of the communication line of the signal processing unit with the transceiver module.
Использование в качестве микроконтроллера приемопередающего модуля, подключенного к датчику усилия, микроконтроллера блока обработки сигналов с измерительной диагонали электрического моста позволяет сократить количество электронных компонентов и уменьшить тем самым стоимость датчика усилия.Using as a microcontroller a transceiver module connected to a force sensor, a microcontroller of the signal processing unit from the measuring diagonal of the electric bridge can reduce the number of electronic components and thereby reduce the cost of the force sensor.
Снабжение микроконтроллера приемопередающего модуля, подключенного к датчику усилия, встроенным или внешним аналого-цифровым преобразователем, на основе которого выполнено устройство для контроля электрического напряжения, позволяет периодически измерять напряжение источника питания приемопередающего модуля и при снижении значения напряжения ниже допустимого значения дополнительно формировать с помощью микроконтроллера цифровой информационный сигнал для передачи его в управляющее устройство как сигнал тревоги.The supply of the microcontroller of the transceiver module connected to the force sensor with an integrated or external analog-to-digital converter, based on which the device for monitoring the electrical voltage is made, allows you to periodically measure the voltage of the power source of the transceiver module and, if the voltage value drops below the permissible value, additionally generate a digital microcontroller an information signal for transmitting it to the control device as an alarm signal.
Включение в линию связи между датчиком усилия и управляющим устройством, по крайней мере, одного активного ретранслятора в виде дополнительного радиочастотного приемопередатчика, установленного на промежуточном пункте линии связи для приема, усиления и дальнейшей передачи радиосигналов от промежуточного пункта к приемному модулю, повышает надежность передачи данных, а также позволяет существенно увеличить дальность действия линии связи без существенного увеличения мощности и чувствительности приемопередатчика.The inclusion in the communication line between the force sensor and the control device of at least one active repeater in the form of an additional radio frequency transceiver installed on an intermediate point of the communication line for receiving, amplifying and further transmitting radio signals from the intermediate point to the receiving module, increases the reliability of data transmission, and also allows you to significantly increase the range of the communication line without a significant increase in power and sensitivity of the transceiver.
Таким образом, достигаемый технический результат выражается в повышении точности срабатывания ограничителя нагрузки грузоподъемного крана.Thus, the achieved technical result is expressed in increasing the accuracy of operation of the load limiter of the crane.
На фиг.1 и 2 схематически показан мостовой грузоподъемный кран с указанием на нем мест расположения датчика усилия и управляющего устройства, с расположением соответственно приемопередающего модуля снаружи и в полости силовоспринимающего элемента; на фиг.3 и 4 - общий вид крюковой подвески с установленным в ней датчиком усилия и приемопередающим модулем, расположенным соответственно снаружи на крюковой подвеске и в полости силовоспринимающего элемента; на фиг.5 - силовоспринимающий элемент датчика усилия; на фиг.6 - вид А на фиг.5; на фиг.7 - разрез Б-Б на фиг.5; на фиг.8 - место В на фиг.7; на фиг.9 - тензопреобразователь, установленный в выемке силовоспринимающего элемента; на фиг.10 - расположение пары тензорезисторов в выемке силовоспринимающего элемента; на фиг.11 - пример соединения тензопреобразователей в электрический мост; на фиг.12 - функциональная схема блока обработки сигналов с измерительной диагонали электрического моста; на фиг.13 - функциональная схема ограничителя; на фиг.14 - пример расположения ретранслятора на грузоподъемном кране.1 and 2 schematically shows a bridge crane with an indication of the location of the force sensor and control device, with the location of the transceiver module on the outside and in the cavity of the power receiving element, respectively; figure 3 and 4 is a General view of the hook suspension with a force sensor installed in it and a transceiver module located respectively on the outside of the hook suspension and in the cavity of the power-receiving element; figure 5 - force-sensing element of the force sensor; figure 6 is a view of figure 5; Fig.7 is a section bB in Fig.5; on Fig - place In Fig.7; figure 9 - strain gauge installed in the recess of the power-sensing element; figure 10 - the location of the pair of strain gauges in the recess of the power-sensing element; figure 11 is an example of the connection of strain gauges in an electric bridge; in Fig.12 is a functional diagram of a signal processing unit with a measuring diagonal of an electric bridge; on Fig - functional diagram of the limiter; on Fig - an example of the location of the repeater on the crane.
Предлагаемый ограничитель нагрузки грузоподъемного крана 1, например мостового типа, содержит управляющее устройство 2, установленное в кабине 3 крана, тензорезисторный датчик 4 усилия, установленный в шарнирном узле крюковой подвески 5, комбинированную линию связи между датчиком 4 усилия и управляющим устройством 2 и систему питания управляющего устройства и датчика усилия.The proposed load limiter of a
Датчик 4 усилия включает в себя упругий силовоспринимающий элемент 6, в качестве которого использована пустотелая ось блоков 7 крюковой подвески 5, включающая в себя концевые опорные части 8, закрытые с торцев заглушками 9, изолирующими внутреннюю полость 10 упругого силовоспринимающего элемента 6 от воздействия внешней среды, и расположенную между ними силовоспринимающую часть 11.The
На внешней поверхности силовоспринимающей части 11 упругого силовоспринимающего элемента 6 выполнены две пары идентичных встречно направленных несквозных выемок 12, отделенных от полости упругого элемента силоизмерительными перегородками 13. Пары выемок 12 расположены симметрично относительно вертикальной плоскости симметрии силовоспринимающей части 11, и на вертикальной поверхности 14 каждой силоизмерительной перегородки 13 закреплен тензопреобразователь 15. Тензопреобразователи 15 представляют собой двухэлементные тензорезисторные розетки, регистрирующие деформацию сдвига. Каждый тензопреобразователь 15 состоит из двух соединенных резисторов R, расположенных на вертикальной поверхности 14 силоизмерительной перегородки 13 под углом 45° относительно продольной оси упругого силовоспринимающего элемента 6 и под углом 90° друг относительно друга. При этом под действием нагрузки на крюковую подвеску 5 со стороны груза 16 один резистор R подвергается воздействию сжимающих деформаций, а второй резистор R подвергается воздействию растягивающих деформаций. Предпочтительно, несквозные выемки 12 выполнены в виде цилиндрических гнезд одинакового диаметра и глубины. В перегородках 13 выполнены каналы 17 для электропроводки 18 к тензопреобразователям 15. Тензопреобразователи 15 соединены в электрический тензометрический мост 19, состоящий из восьми резисторов R1-R8, соединенных таким образом, что резисторы, расположенные в противоположных плечах моста воспринимают усилие одного знака, при этом одна пара плеч воспринимает усилия растяжения, а другая - усилия сжатия.On the outer surface of the force-sensing
Полости выемок 12 с тензопреобразователями 15 заполнены герметизирующим полимерным материалом 20.The cavity of the
Датчик 4 усилия снабжен расположенным в полости 10 упругого силовоспринимающего элемента 6 блоком 21 обработки сигналов с измерительной диагонали электрического моста 19, выход которого подключен к управляющему устройству 2 с помощью беспроводной линии связи.The
Блок 21 обработки сигналов с измерительной диагонали электрического моста представляет собой установленную в полости 10 силовоспринимающего элемента 6 печатную плату 22, на которой смонтированы усилитель 23 сигналов, микроконтроллер 24 и согласующее устройство 25, преобразующее цифровые сигналы микроконтроллера в цифровой код последовательного интерфейса.The signal processing unit 21 from the measuring diagonal of the electric bridge is a printed
Линия связи между датчиком 4 усилия и управляющим устройством 2 выполнена комбинированной, с проводной и беспроводной передачей данных, и включает в себя приемопередающий модуль 26 датчика 4 усилия и приемопередающий модуль 27 управляющего устройства 2. Приемопередающий модуль 26 установлен на щеке 28 крюковой подвески 5, а приемопередающий модуль 27 - на внешней стороне кабины 3 оператора крана. Приемопередающие модули 26 и 27 подключены соответственно через локальные проводные линии связи 29 и 30 в виде переходных кабелей к датчику 4 усилия и управляющему устройству 2 и связаны между собой с помощью радиоканала передачи данных.The communication line between the
Локальные проводные (гальванически развязанные) линии 29 и 30 связи включают в себя двухпроводную линию обмена данными для приема и передачи электрических сигналов с последовательным кодом и двухпроводную линию электропитания (на чертеже не показаны).Local wire (galvanically isolated)
Каждый из приемопередающих модулей 26 и 27 содержит радиочастотный приемопередатчик 31 с антенной 32 и, по крайней мере, один микроконтроллер 33 со встроенным или внешним запоминающим устройством в виде энергонезависимой памяти. Микроконтроллер 33 приспособлен для определения и хранения в запоминающем устройстве его индивидуального адреса и адреса приемопередающего модуля, которому предназначена передаваемая информация, а также для согласования протоколов передачи данных по проводным и беспроводной линиям связи и формирования пакетов для передачи данных по указанным линиям.Each of the
Электропитание приемопередающего модуля 27, подключенного к управляющему устройству 2, осуществляется с помощью переходного кабеля от блока питания, входящего в состав данного управляющего устройства (на чертеже не показано). Электропитание датчика 4 усилия и подключенного к нему приемопередающего модуля 26 осуществляется от бесперебойного автономного источника 34 питания, например литиевой батареи, расположенной в корпусе приемопередающего модуля 26.The power of the
Линия связи между датчиком 4 усилия и управляющим устройством 2 может включать в себя, по крайней мере, один активный ретранслятор 35 в виде дополнительного радиочастотного приемопередатчика, установленного на промежуточном пункте линии связи для приема, усиления и дальнейшей передачи радиосигналов от промежуточного пункта к приемному модулю (на чертеже не показан).The communication line between the
Конструкция управляющего устройства 2 не является предметом заявленного изобретения, так как различные конструкции управляющих устройств на основе современных микроконтроллеров широко описаны в технической литературе. Управляющее устройство 2 в общем случае содержит собственный микроконтроллер, внешнее запоминающее устройство, модуль визуальной индикации, включающий в себя в себя дисплей и световые индикаторы предупредительной и аварийной сигнализации, модуль звуковой сигнализации и регистратор параметров работы крана, при этом выходы датчика усилий подключены к входам микроконтроллера, внешнее запоминающее устройство соединено с микроконтроллером двухсторонним каналом обмена данными, а к выходам микроконтроллера подключены модуль визуальной индикации, модуль звуковой сигнализации, регистратор параметров работы крана и исполнительный блок. Установка управляющего устройства в кабине оператора грузоподъемного крана обеспечивает оператора информацией о величине поднятого груза и других рабочих параметрах грузоподъемного крана, позволяет оператору устанавливать различные режимы работы ограничителя и грузоподъемного крана, а также без проблем считывать информацию из регистратора параметров работы крана.The design of the
При настройке радиочастотных приемопередатчиков 31, например, в заводских условиях, когда приемопередающие модули 26 и 27 непосредственно соединены между собой коротким технологическим отрезком комбинированной линии связи, включающей в себя двухпроводную линию обмена данными и двухпроводную линию питания, подключенную к любому автономному источнику питания напряжением 12-18 В, определяются уникальные адреса обоих приемопередатчиков 31. Привязка пары приемопередатчиков 31 друг к другу означает присвоение каждому приемопередатчику уникального адреса, запоминание его и выбор определенного участка из выделенного диапазона частот. Так как современные приемопередающие модули содержат микроконтроллер с запоминающим устройством, то в этом микроконтроллере имеется программа для привязки. Перед привязкой пары приемопередатчиков производится назначение места установки каждого приемопередатчика, например путем установки перемычки (джампера) на плате приемопередатчика, устанавливаемого с датчиком усилия. После подачи питания на приемопередатчики запускается программа привязки, в соответствии с которой приемопередатчики самостоятельно вступают в цифровой контакт по двухпроводной линии связи, определяют и передают друг другу идентификационную информацию. После завершения обмена приемопередатчики вырабатывают сигналы готовности, которые обычно воспроизводятся акустическим (как звук определенной тональности) или оптическим (мигающий светодиод на плате) способом.When tuning the radio frequency transceivers 31, for example, in the factory, when the
Ограничитель нагрузки грузоподъемного крана работает следующим образом.The load limiter of the crane operates as follows.
Усилие, действующее на грузозахватный орган 36 (крюк) со стороны груза 16, полностью воспринимается силовоспринимающим элементом 6 датчика 4 усилия без всяких пересчетов и учета КПД полиспаста. При этом результат измерения не зависит от состояния механизмов и узлов грузоподъемного крана и его кинематических звеньев. Сигналы с выхода датчика 4 усилия по радиоканалу поступают на вход управляющего устройства 2. Беспроводная передача и прием данных осуществляется на частоте 2,4 ГГц на основе международного стандарта IEEE 802.15.4. Этот стандарт в настоящее время является наиболее употребительным в небольших сетях типа «звезда» для работы с датчиками с низким энергопотреблением. Для него многими производителями электронных компонентов выпускаются приемопередающие радиомодули различной мощности и степени интеграции. При передаче сигналов по радиоканалу при необходимости может быть использован ретранслятор 35. На входы управляющего устройства 2 могут поступать также сигналы с других датчиков параметров грузоподъемного крана.The force acting on the load-gripping body 36 (hook) from the
В управляющем устройстве 2 производится сравнение фактической нагрузки на грузозахватном органе 36 крана с паспортной величиной грузоподъемности для данного сочетания значений рабочих параметров крана, и в зависимости от результатов сравнения микроконтроллер управляющего устройства 2 выдает сигнал на исполнительный блок, формирующий разрешение или запрещение движений грузоподъемного крана. Одновременно микроконтроллер выдает сигналы на модуль визуальной индикации, формирующий диагностическое сообщение на дисплее, и модуль звуковой сигнализации.In the
При работе грузоподъемного крана периодически контролируется электрическое напряжения автономного источника 34 питания, и при снижении значения напряжения ниже допустимого значения микроконтроллером 33 приемопередающего модуля 26 дополнительно формируется соответствующий цифровой информационный сигнал, передаваемый в управляющее устройство 2, для отображения на индикаторе и воспроизведения звуковым сигнализатором как сигнал тревоги.When the crane is operating, the electrical voltage of the
Беспроводная линия связи может быть также использована и для передачи управляющих сигналов в датчик 4 усилия. Управляющие сигналы используются для изменения настроечных параметров датчика усилия, присвоения адреса, калибровки, подстройки и т.д.A wireless communication line can also be used to transmit control signals to the
Описанный ограничитель нагрузки грузоподъемного крана является лишь частным примером осуществления изобретения. При его реализации могут использоваться также различные конструктивные исполнения элементов ограничителя, отличающиеся от описанных в данной заявке и приведенных на рисунках, иллюстрирующих изобретение. В частности, блок 21 обработки сигналов с измерительной диагонали электрического моста, подключенный к нему приемопередающий модуль 26 и автономный источник 34 питания могут быть расположены на одной печатной плате 22, установленной в полости упругого силовоспринимающего элемента 6, а антенна 32 радиочастотного приемопередатчика закреплена снаружи на одной из герметизирующих заглушек 9 (фиг.4). При этом в качестве микроконтроллера приемопередающего модуля 26 может быть использован микроконтроллер блока 21 обработки сигналов. В качестве автономного источника 34 питания может быть использован аккумулятор, снабженный блоком подзарядки. Блок подзарядки может быть выполнен в виде солнечного элемента или с периодической подзарядкой от напряжения, подаваемого на механизмы грузоподъемного крана, или от внешнего источника питания.The described crane load limiter is only a particular embodiment of the invention. During its implementation can also be used various designs of the elements of the limiter, different from those described in this application and shown in the figures illustrating the invention. In particular, the signal processing unit 21 from the measuring diagonal of the electric bridge, the
Предлагаемый ограничитель нагрузки грузоподъемного крана может быть изготовлен промышленным способом на приборостроительном предприятии с использованием современных материалов, электронных компонентов и технологий. Пустотелая ось блоков 7 крюковой подвески 5 изготавливается из высококачественной стали, обладающей высокими механическими свойствами (сталь 36НХТЮ, 30ХГСА, 40Х13 и др.) и обработанной с целью получения специальных свойств, необходимых для использования в качестве упругого силовоспринимащего элемента 6 (температурная стабильность, повторяемость, малый гистерезис и т.д.). В качестве тензопреобразователей 15 могут быть использованы тензорезисторы фирмы "ZEMIC" (КНР) или другие тензорезисторы подобного типа, например фольговые тензорезисторы, выпускаемые ЗАО "Весоизмерительная компания "Тензо-М"" (РФ). Для реализации системы беспроводной передачи данных можно использовать, в частности, приемопередающие модули ХВ24 компании Digi (бывшая компания MaxStream). Управляющее устройство 2 может быть реализовано на основе перепрограммируемого микроконтроллера MSP430F149 фирмы "Texas Instruments" (США).The proposed load limiter of the crane can be manufactured industrially at the instrument-making enterprise using modern materials, electronic components and technologies. The hollow axis of the
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010135267/11A RU2445252C1 (en) | 2010-08-25 | 2010-08-25 | Hoisting crane load limiter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010135267/11A RU2445252C1 (en) | 2010-08-25 | 2010-08-25 | Hoisting crane load limiter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2445252C1 true RU2445252C1 (en) | 2012-03-20 |
Family
ID=46030078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010135267/11A RU2445252C1 (en) | 2010-08-25 | 2010-08-25 | Hoisting crane load limiter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2445252C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2746107C1 (en) * | 2017-09-14 | 2021-04-07 | Ба Франс | Disassembly device |
| RU2770940C1 (en) * | 2021-12-24 | 2022-04-25 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Малленом Системс" | System and method for automatic determination of position of bridge crane along path of movement |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2081809C1 (en) * | 1993-04-08 | 1997-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Сила +" | Overload safeguard for load lifting machines and mechanisms |
| RU18171U1 (en) * | 2001-02-21 | 2001-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ЭГО" | LIFTING LIMITER FOR LIFTING RAILS WITH ROD SUSPENSION |
| RU2287478C1 (en) * | 2005-05-30 | 2006-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ЭГО" | Device for measuring force of tension of load-lifting mechanism load cable |
| CN201043125Y (en) * | 2007-03-30 | 2008-04-02 | 上海港务工程公司 | Warning device of overload measurement for hoisting of crane ship |
| RU90773U1 (en) * | 2009-11-09 | 2010-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ЭГО" | HYDRAULIC LOAD CRANE LOAD LIMITER |
| RU96366U1 (en) * | 2010-04-05 | 2010-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ЭГО" | LOAD LOAD LIMITER |
-
2010
- 2010-08-25 RU RU2010135267/11A patent/RU2445252C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2081809C1 (en) * | 1993-04-08 | 1997-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Сила +" | Overload safeguard for load lifting machines and mechanisms |
| RU18171U1 (en) * | 2001-02-21 | 2001-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ЭГО" | LIFTING LIMITER FOR LIFTING RAILS WITH ROD SUSPENSION |
| RU2287478C1 (en) * | 2005-05-30 | 2006-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ЭГО" | Device for measuring force of tension of load-lifting mechanism load cable |
| CN201043125Y (en) * | 2007-03-30 | 2008-04-02 | 上海港务工程公司 | Warning device of overload measurement for hoisting of crane ship |
| RU90773U1 (en) * | 2009-11-09 | 2010-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ЭГО" | HYDRAULIC LOAD CRANE LOAD LIMITER |
| RU96366U1 (en) * | 2010-04-05 | 2010-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ЭГО" | LOAD LOAD LIMITER |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2746107C1 (en) * | 2017-09-14 | 2021-04-07 | Ба Франс | Disassembly device |
| RU2770940C1 (en) * | 2021-12-24 | 2022-04-25 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Малленом Системс" | System and method for automatic determination of position of bridge crane along path of movement |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7514639B2 (en) | Apparatus, system and method for weighing loads in motion | |
| RU99473U1 (en) | LOAD CRANE LOAD LIMITER | |
| CN102653380B (en) | Torque limiting method of folding-arm type lorry-mounted crane | |
| CN101799314A (en) | Weighing system device for detecting overloading and unbalanced loading of container | |
| RU2445252C1 (en) | Hoisting crane load limiter | |
| EP2332877A1 (en) | Arrangement for detecting a property of load manipulated by lifting means | |
| FI129432B (en) | Suspendable scale for weighing a bundle and arrangement for hoisting a bundle | |
| KR100636708B1 (en) | Remote weighting system of using zigbee protocol | |
| CN203231800U (en) | Intelligent analogue weighing sensor | |
| RU2251524C2 (en) | Load-lifting crane safety system modules data exchange method and safety system of load-lifting crane | |
| CN202382832U (en) | Hanging type weighing device | |
| RU2483016C2 (en) | Climbing crane load limiter | |
| CN109520649B (en) | Load cell, force-measuring sensing device assembly, suspension hook and crane | |
| CN211110628U (en) | Load monitoring device of main rings of chain rigging | |
| RU96366U1 (en) | LOAD LOAD LIMITER | |
| RU2449940C2 (en) | Method of transmitting data between measuring transducer and control device and communication line for realising said method | |
| CN206847669U (en) | A kind of vibration monitoring device of intelligent wireless beam type suspender | |
| RU58521U1 (en) | DEVICE FOR SUSPENDING A STICK ON A LIFT WITH A CONTROL FOR WEIGHT OF A STICK | |
| CN215249080U (en) | Lifting hook | |
| CN216737256U (en) | Tower crane wire rope tension measuring device | |
| US20230392973A1 (en) | Intelligent digital load cell transducer | |
| CN210922787U (en) | Crawler-type steel grabbing machine metering device | |
| RU48183U1 (en) | LOAD CRANE LOAD LIMITER | |
| CN218145455U (en) | Measuring device and measuring system based on force cell | |
| CN204057727U (en) | For the data acquisition unit of limiter of moment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20150414 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190122 Effective date: 20190122 |
|
| QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190122 Effective date: 20220405 |