RU2727638C1 - Crane lifting capacity limiter with flexible boom suspension - Google Patents
Crane lifting capacity limiter with flexible boom suspension Download PDFInfo
- Publication number
- RU2727638C1 RU2727638C1 RU2019132916A RU2019132916A RU2727638C1 RU 2727638 C1 RU2727638 C1 RU 2727638C1 RU 2019132916 A RU2019132916 A RU 2019132916A RU 2019132916 A RU2019132916 A RU 2019132916A RU 2727638 C1 RU2727638 C1 RU 2727638C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microprocessor controller
- filter
- digital converter
- boom
- input
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
- B66C23/88—Safety gear
- B66C23/90—Devices for indicating or limiting lifting moment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Jib Cranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к приборам безопасности подъемно-транспортного оборудования и предназначено для защиты кранов от перегрузки.The invention relates to safety devices for handling equipment and is intended to protect cranes from overload.
В книге авторов: Сушинский В.А., Маш Д.М., Шишков Н.А. «Приборы безопасности грузоподъемных кранов». Часть – I. 2-е издание, - СПб.: НТЦ Строймашавтоматизация, 2001, описаны конструкции ограничителей грузоподъемности для кранов с гибкой подвеской стрелы ОГБ-2, ОНК-М, ОГП-1, в которых в качестве датчиков усилий и угла наклона стрелы используются трансформаторные или потенциометрические преобразователи.In the book of the authors: Sushinsky V.A., Mash D.M., Shishkov N.A. "Safety devices for cranes". Part - I. 2nd edition, - SPb .: NTC Stroymashavtomatizatsiya, 2001, describes the design of load limiters for cranes with flexible boom suspension OGB-2, ONK-M, OGP-1, in which the sensors of forces and the angle of the boom transformer or potentiometric converters are used.
Однако такие устройства имеют низкую надежность и точность, обусловленные наличием в датчиках усилий движущихся элементов, а так же чувствительностью потенциометрических и трансформаторных преобразователей перемещений к влиянию вибрации и изменению температуры. However, such devices have low reliability and accuracy due to the presence of moving elements in the force sensors, as well as the sensitivity of potentiometric and transformer displacement transducers to the effects of vibration and temperature changes.
Также из книги Жадобина Н. Е. , Крылова А. П. , Малышева В. А. «Элементы и функциональные устройства судовой автоматики». Учебник, 2-е изд., перераб. и доп. СПб. : Элмор, 1998. 440 с. стр. 256 известна «автоматическая система ограничения грузоподъемности судовых кранов», состоящая из магнитоанизотропного преобразователя, фильтра нижних частот, двухполупериодного выпрямителя, двух фильтров нижних частот с частотами среза 0,1 Гц и 10 Гц, шести компараторов, шести реле и защитного устройства, состоящего из компаратора и бесконтактного ключа. Also from the book Zhadobin N. Ye., Krylov A. P., Malyshev V. A. "Elements and functional devices of ship automation." Textbook, 2nd ed., Revised. and add. SPb. : Elmore, 1998.440 p. p. 256 known "automatic system for limiting the lifting capacity of ship cranes", consisting of a magnetoanisotropic transducer, a low-pass filter, a full-wave rectifier, two low-pass filters with cutoff frequencies of 0.1 Hz and 10 Hz, six comparators, six relays and a protective device consisting of from a comparator and a proximity key.
Недостатком данной системы является наличие в канале выделения напряжения, пропорционального среднему значению усилия в магнитопроводе магнитоанизотропного преобразователя фильтра нижних частот с низкой частотой среза, что приводит к значительному увеличению времени измерения. Помимо этого данное устройство имеет низкую точность срабатывания, обусловленную тем, что в нем производится кусочно-линейная аппроксимация грузовой характеристики крана посредством компараторов К1 – К6.The disadvantage of this system is the presence in the channel of voltage release, proportional to the average value of the force in the magnetic circuit of the magnetoanisotropic transducer of a low-pass filter with a low cutoff frequency, which leads to a significant increase in the measurement time. In addition, this device has a low response accuracy due to the fact that it performs a piecewise linear approximation of the crane's load characteristics by means of comparators K1 - K6.
Целью изобретения является повышение надежности и точности срабатывания ограничителей грузоподъемности.The aim of the invention is to improve the reliability and accuracy of the load limiters.
Для достижения этой цели предлагается в качестве датчика усилия использовать магнитоанизотропный преобразователь механических усилий со сплошным магнитопроводом, выполненным из материала с известными магнитоупругими свойствами. В качестве датчика угла наклона стрелы предлагается использовать абсолютный оптический энкодер, в котором каждому положению вала соответствует уникальный цифровой код. Помимо этого для перемножения сигналов датчиков усилия и наклона стрелы и задания грузовой характеристики крана предлагается использовать микропроцессорный контроллер. To achieve this goal, it is proposed to use a magnetoanisotropic transducer of mechanical forces with a solid magnetic circuit made of a material with known magnetoelastic properties as a force sensor. It is proposed to use an absolute optical encoder as a boom angle sensor, in which a unique digital code corresponds to each shaft position. In addition, it is proposed to use a microprocessor controller to multiply the signals of the force and boom tilt sensors and set the crane's load characteristics.
На Фиг. 1. представлена функциональная схема устройства. FIG. 1. shows the functional diagram of the device.
Ограничитель грузоподъемности крана содержит магнитоанизотропный преобразователь 1, обмотка возбуждения которого получает питание от источника переменного тока, а измерительная обмотка подключена через усилитель 2 к блоку фильтров 3. Выход блока фильтров 3 подаётся через выпрямитель 4 на вход фильтра с конечной импульсной характеристикой 5. С выхода фильтра с конечной импульсной характеристикой 5 сигнал поступает в аналого-цифровой преобразователь 6 и далее в микропроцессорный контроллер 7, на другой вход которого поступает цифровой сигнал с датчика наклона стрелы 8. Выходы микропроцессорного контроллера 7 подключены к реле 9 и 10. Реле 9 обеспечивает блокировку работы подъемного механизма, а реле 10 обеспечивает срабатывание световой и звуковой сигнализации.The crane lifting capacity limiter contains a
Работа устройства.Device operation.
Магнитоанизотропный преобразователь 1 устанавливается между неподвижными оттяжками стрелы аналогично датчикам усилия ограничителей грузоподъемности ОГБ-2, ОНК-М, ОГП-1. Датчик угла наклона стрелы 7 установлен соосно с шарниром стрелы крана. При работе крана в магнитопроводе магнитоанизотропного преобразователя 1 будут возникать механические напряжения растяжения, которые в свою очередь приведут к появлению магнитной анизотропии и появлению напряжения в измерительной обмотке преобразователя, причем это напряжение будет пропорционально механическим усилиям, прикладываемым к магнитопроводу и соответственно массе поднимаемого груза. Напряжение с измерительной обмотки магнитоанизотропного преобразователя 1 поступает на усилитель 2 и далее на блок фильтров 3, в котором выделяется первая гармоническая составляющая. С выхода блока фильтров 3 напряжение через выпрямитель 4 подается на фильтр с конечной импульсной характеристикой 5, который производит быстрое осреднение сигнала. С выхода фильтра 5 напряжение поступает в аналого-цифровой преобразователь 6, полученный цифровой код поступает на один из входов микропроцессорного контроллера 7. На другой вход микропроцессорного контроллера 7 поступает цифровой сигнал с датчика наклона стрелы 8. В микропроцессорном контроллере заложена грузовая характеристика крана и функция перемножения сигналов магнитоанизотропного преобразователя 1 и оптического абсолютного энкодера 8. Выходы микропроцессорного контроллера 7 меняют свое состояние, в случае если полученное произведение сигналов превышает значение, определяемое грузовой характеристикой.The
Заявляемое изобретение была разработано специалистами кафедры электродвижения и автоматики судов ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени С.О. Макарова» при выполнении научно-исследовательской работы «Разработка требований PC к ограничителям грузоподъемности судовых кранов». Устройство было изготовлено и проверено в лабораторных условиях. Проведенные испытания дали положительный результат, подтвердивший возможность использования устройства для обеспечения безопасности судовых кранов. Изложенное позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели критерию «промышленная применимость». The claimed invention was developed by specialists of the Department of Electric Propulsion and Automation of Vessels of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “State University of Marine and River Fleet named after S.O. Makarov "during the research work" Development of PC requirements for load limiters of ship cranes. " The device has been manufactured and tested under laboratory conditions. The tests carried out gave a positive result, which confirmed the possibility of using the device to ensure the safety of ship cranes. The foregoing allows us to conclude that the claimed utility model meets the criterion of "industrial applicability".
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019132916A RU2727638C1 (en) | 2019-10-17 | 2019-10-17 | Crane lifting capacity limiter with flexible boom suspension |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019132916A RU2727638C1 (en) | 2019-10-17 | 2019-10-17 | Crane lifting capacity limiter with flexible boom suspension |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2727638C1 true RU2727638C1 (en) | 2020-07-22 |
Family
ID=71741408
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019132916A RU2727638C1 (en) | 2019-10-17 | 2019-10-17 | Crane lifting capacity limiter with flexible boom suspension |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2727638C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20210101788A1 (en) * | 2019-10-07 | 2021-04-08 | Caterpillar Inc. | System and method for determining a lifting capacity of a machine |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU99118271A (en) * | 1999-08-24 | 2001-07-20 | Государственная морская академия им. адмирала С.О. Макарова | LOAD LOAD LIMITER |
RU2179146C2 (en) * | 1999-08-24 | 2002-02-10 | Государственная морская академия им. адмирала С.О. Макарова | Boom crane overload safeguard |
RU144118U1 (en) * | 2014-02-18 | 2014-08-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Государственный Университет Морского И Речного Флота Имени Адмирала С.О. Макарова" | LIFTING LOAD LIMITER FOR CRANES WITH RIGID SUSPENDED ARROW |
-
2019
- 2019-10-17 RU RU2019132916A patent/RU2727638C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU99118271A (en) * | 1999-08-24 | 2001-07-20 | Государственная морская академия им. адмирала С.О. Макарова | LOAD LOAD LIMITER |
RU2179146C2 (en) * | 1999-08-24 | 2002-02-10 | Государственная морская академия им. адмирала С.О. Макарова | Boom crane overload safeguard |
RU144118U1 (en) * | 2014-02-18 | 2014-08-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Государственный Университет Морского И Речного Флота Имени Адмирала С.О. Макарова" | LIFTING LOAD LIMITER FOR CRANES WITH RIGID SUSPENDED ARROW |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20210101788A1 (en) * | 2019-10-07 | 2021-04-08 | Caterpillar Inc. | System and method for determining a lifting capacity of a machine |
US11511976B2 (en) * | 2019-10-07 | 2022-11-29 | Caterpillar Inc. | System and method for determining a lifting capacity of a machine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2727638C1 (en) | Crane lifting capacity limiter with flexible boom suspension | |
CN104961061A (en) | Moment limiter used for crawling crane and control method thereof | |
CN101298279A (en) | Offshore integral safe hoisting method of wind-driven generator group | |
CN110873602A (en) | Weight weighing device in shaking state and measuring method thereof | |
RU144118U1 (en) | LIFTING LOAD LIMITER FOR CRANES WITH RIGID SUSPENDED ARROW | |
GB1500501A (en) | Crane load indicating arrangement | |
CN202080825U (en) | Multifunctional load measuring instrument | |
EP0003685A3 (en) | Load indicating device | |
CN201224662Y (en) | Non-load sensing type elevating capacity stopper | |
RU2179146C2 (en) | Boom crane overload safeguard | |
SE433604B (en) | SECURITY SYSTEM FOR A MAGNET LIFTING DEVICE | |
CN202568099U (en) | Overload protection device for window washer | |
SU1654241A1 (en) | Device for measuring weight of floating jib crane | |
CN206156652U (en) | Lift platform safety arrangement | |
CN113321138B (en) | Method and system for measuring weight of tower crane | |
CN203877769U (en) | Travelling electronic scale | |
JPS62174618A (en) | Load detecting device for wining device | |
RU2011117772A (en) | METHOD FOR AUTOMATIC PROTECTION OF A CRANE FROM TIPPING AND OVERLOADS WITH MANAGEMENT OF SPEEDS OF DRIVES AND DEVICES FOR ITS IMPLEMENTATION | |
SU144267A1 (en) | Protection apparatus for mine hoisting installations from rope sagging | |
SU756216A1 (en) | Method and apparatus for weighing loads under dynamic conditions | |
SU1143987A1 (en) | Crane-type mass measuring device | |
RU72074U1 (en) | GAS CONCENTRATION CONVERTER | |
CN103231992A (en) | Hoisting limiter | |
SU1532526A1 (en) | Torque limiter for jig crane | |
RU2006116742A (en) | SHIP POWER ENGINEERING DIESEL CONTROL DEVICE |