JPS59172385A

JPS59172385A - 移動式クレ−ンの作業半径演算装置

Info

Publication number: JPS59172385A
Application number: JP4704483A
Authority: JP
Inventors: 毅河村; 成沢　順市
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1983-03-23
Filing date: 1983-03-23
Publication date: 1984-09-29
Also published as: JPH0438680B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は移動式クレーンの皐−メントリミッタ等に用い
られる作業半径演算装置に係り、より詳しくは傾斜地に
おいても正確な作業半径が演算できる装置に関する。

移動式クレーンの一例として第１図にラテヌブームクレ
ーンを示し、図中、１はクレーン本体、２はブーム、３
はブーム２に取付けられ−たブーム角度検出器、２ａは
クレーン本体１とブーム２とを結合する結合ピン中心で
ブームフートと呼ばれるもの、２しは巻上ローブ４がか
かるシーブの中心である。また、図中の各符号はそれぞ
れ以下のことを示すＧＬ：ブームフート２ａとシーブ中心２ｂとを結ぶ線の長
さで、以下ブーム相当長さと呼ぶ。

θ：ブーム７−　）　２　ａとシーブ中心２ｂ間を結ぶ
線と水平線とのなす角で、ブーム角度検出器３によって
検出される。以下これをブーム相当角度と呼ぶ。

Ａ：クレーンの旋回中心とブームフート２ａ間の距離Ｒ：作業半径第２図は、従来の作業半径演算装置のブロック図であり
、この演算装置は、前記ブーム角度検出器３で検出した
ブーム相当角度θを、余弦変換器５で余弦値に変換し、
該余弦値に乗算器６によってブーム相当長さＬを乗じ、
さらに那算器７によ、す、旋回中心とブームフート２ａ
間の距離Ａを加えて作業半径Ｒを出力するようになって
いる。すなわち、この従来の演算装置は下記（１）式に
よって作業半径Ｒを演算するものである。

Ｒ＝ＬＬ１ｃｏｓθ＋Ａ　　・・・・・・・・・・・・
α）しかし、この従来の演算装置によれば、クレーンが
傾斜地で使用されたとき、実際の作業半径と演算された
作業半径との間に大きな誤差が生じる。

クレーンのモーメントリミッタにおいては、作業半径に
よって定格荷重を変化させているので、作業半径の値に
誤差があれば定格荷重も適正なものではなくなり、特に
安全性が要求される傾斜地でのクレーン作業で誤った定
格荷重の値で作業することになるので、クレーンの転倒
、ブームの破損等の事故を起こす危険があった。

本発明は、傾斜地においても正確な作業半径を演算する
ことを可能とする演算装置を提供してクレーン作業の安
全性を確保することを目的とする。

この目的を達成するため、本発明の移動式クレーンの作
業半径演算装置は、クレ−ン作業の前後及び左右方向の
傾斜角を検出する傾斜角検出器と、ブーム相当長さにブ
ーム相当角度の余弦値を乗じたものに旋回中心とブーム
フート間距離及びブームフート高さに前後方向の傾斜角
を乗じたものを加え、前後方向の作業半径を出力する手
段と、ブーム相当長さにブーム相当角度の正弦イ直を乗
じたものに、ブームフート高さを加え、これに左右方向
の傾斜角を乗じて左右方向の作業半径を出力する手段と
、前後方向の作業半径と左右方向の作業半径をそれぞれ
２乗して加え、これを開平する手段とにより構成したこ
とを特徴とする。

以下本発明の詳細を第３図ないし＄８図に示す実７施例
により説明する。第３図および第４図は、クレーンが、
クレーン本体１の前後方向にｘ１クレーン本体１の左右
方向にＹの傾斜角のある傾斜地にて作業している状態を
示し、第１図と同じ符号は同じものを示す０８はクレー
ン本体ｌの旋回中心付近に取付けられた傾斜角検出器で
あり、クレーン本体１の前後方向の傾斜角Ｘと左右方向
の傾斜角Ｙをそれぞれ独立に検出するものである。

また、ｈはブームフート２ａの高さ、点Ｏはクレーン本
体１の旋回中心線と地盤との交点、Ｒ，Ｘ　は前後方向
の作業半径、Ｒｙ　は左右方向の作業半径である二第５図は第３図の前後方向傾斜について、ブーム２を含
む面での寸法関係を示す図、第６図は第４図の左右方向
垂直−での寸法関係を示す図、第７図は水平面での寸法
関係を示す図であり、第５図において、ブームを含む面
での前後方向の傾斜角Ｘ′は、前記地盤のクレーン本体
１のｍ１後方向の傾斜角Ｘに近似することができる。こ
れは、クレーンを使用できる左右方向の傾斜角の範囲が
最大でも５°以内であることによる。

第５図において、前後方向の作業半径Ｒｘ　、すなわち
点０から、クレーン本体１の前後方向水平線２１に直角
でかつシーブ中心２ｂを含む鉛直面２２までの距離は、
（２）式のように表わされる。

’ＲＸ＝Ｌ−ＣＯ５ｅ＋ｐ、　＝ｃｏｓＸ＋ｈ　＝ｓｉ
ｎＸ　　＋・・＋＋　　（２）ここで、Ｘ≦帆１（約５
．７°）とすると、（３）、（４）式の近似が可能であ
る。

ｃｏｓＸ　’Ｆ　１　　　　　　　　　　　・−＝−（
３）ｓｉｎ　Ｘ　”＝　Ｘ　　　　　　　　　　　・・
・・・・（４）（３）　（４）式から、（２）式は（５
）式のように簡略化される。

Ｒ−１１Ｌ＠’Ｃ０５ｅ＋ｐ、＋　ｈ　−Ｘ　　　−＝
　（５）また、第５図、第６図のＲ／　　、すなわちブ
ーム２を含む面内において、シーブ中心２ｂから、点０
を通るクレーンの前後方向の水平線２１までの距離は、
（６）式で表わされるｅＲ′ア＝Ｌ＝ＳＩ！Ｉθ＋ｈ　＝ｃｏｓＸ　　Ａ　’　
５ｉｎＸ”””（６）前述のような近似を行えば、（６
）式は（７）式のように簡略化できる。

Ｒ’ｙ　”：　Ｌ　０ｓＩｎθ十ｈ　−Ａ　−Ｘ　　　
　　・・・・・・・・−（７）また、左右方向の作業半
径Ｒｙ１すなわち、前記鉛直面２２に対して直角でかつ
シーブ中心２ｂを通る面２３（第６図参照）と点Ｏとの
間の距離は、（８）式で表わされる。

Ｒｙ＝　Ｗｙ６ｓｉｎ　ｙ　　　　　　　　−・−・−
（８）ここで、Ｙ≦０．１とすれは、（７）、（８）式
より（９）式が導かれる。

ＲＹ−（Ｌ−８Ｍｏ＋ｂ）・Ｙ−Ａ＝ｘ−Ｙ　・・・・
・・・・・　（９）（９）式において、（Ｌ−ｓｉｎｏ＋ｈ）−Ｙ＞＞Ａ　−Ｘ　−Ｙ　　　　
−−−−−＝　　（１（ｊであるから、（９）式は、ＲＹ鞠（Ｌ−ｓｉｎｏ＋ｈ）・Ｙ　　　　　・・・・・
・・・・（社）となる。作業半径Ｒは、第７図ζ二足す
ように、ＲＸ　Ｉ　Ｒｙとで直角三角形を形成するので
、これ′らの値に対して（６）式の関係が成立する。

Ｒ＝伶】巧Ｑ　　　　　　　　・・・・・・・・（２）
従って、（５）式からＲｘ　　を、（ｗ式からＲｙを演
算して（６）式により合成すれば、傾斜地における正し
い作業半径が得られる。

第８図は上述のような演算を行う演算装置のブロック図
であり、その構成を作用と共に説明する。

前記ブーム角度検出器３で検出されたブーム相当角度θ
は、余弦変換器９で余弦値部θに変換され、乗算器１０
でブーム相当長さＬと乗算される。また、前後方向傾斜
角検出器８ａの出力Ｘは、乗算器１１でブームフート高
さｈと乗算され、その出力ｈ−ｘと前記乗算器１０の出
力Ｌ−ｃｏｓθが加算器１２で加算され、前後方向の作
業手径Ｒｘとなる０また一方、ブーム角度検出器３の出力θは、正弦変換器
１３によって正弦値ｓｉｎθに変換され、乗算器１４で
ブーム相当長さＬと乗算される。さらに加算器１５（二
よりブームフート高さｈが加算され、その加算出力Ｌ−
ｓｉｎｅ十りと、傾斜角検出器８ｂの出力Ｙとが乗算器
１６にて乗算され、左右方向の作業半径Ｒｙ　　となる
。

前記各作業半径Ｒｘ１Ｒｙはそれぞれ２乗演算器１７．
１８によって２乗され、これらを加算器１９で加算した
後、開平器２０で開平して作業半径Ｒが得られる。

以上述べた本発明の演算装置を用いれば、前後または左
右に傾斜した地盤または前後左右に傾斜した地盤におい
ても、正しい作業半径を得ることができ、この演算装置
をモーメント９ミツタ等に組み込むことによって、特に
傾斜地におけるクレーンの転倒やブームの破損等の事故
を未然に防止することができる。また、本発明の演算装
置は、本来複雑な傾斜地における作業半径の演算式を、
はとんど誤差を生じない適切な近似を行って簡略化して
演算するようにしであるので、装置を安価に構成するこ
とが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は移動式クレーンの一例であるラチスブームクレ
ーンの側面図、第２図は従来の作業半径′演算装置のブ
ロック図、第３図は前後方向に傾斜しているうカスブ−
ムクレーンの側面図、第４図は左右方向に傾斜している
ラチスブームクレーンの背面図、第５図は第３図のブー
ムを含む而における寸法関係を示す図、第６図は第４図
の寸法関係を示す図、第７図は水平面での寸法関係を示
す囚、第８図は本発明による作業半径演算装置の一実施
例を示すブロック図である０１・・°クレーン本体、２・・・ブーム、２ａ・・・ブ
ームフート、２ｂ・・・シーブ中心、３・・・ブーム角
度検出器、８・・・傾斜角検出器、９・・・余弦変換器
、１０゜１１、．１４．１６・・・乗算器、１灸、１５
．１９・・・加算器、１３・・・正弦変換器、１７　、
１８．２乗演算器、２０・・・開平器、■・・・前後方
向傾斜角、Ｙ・・・左右方向傾斜角、Ｌ・・・ブーム相
当長さ、θ・・・ブーム相当角度、Ａ・・・旋回中心と
プームフート間距肱ｈ・・・ブームフート高さ、Ｒｘ・
・・前後方向作業子１蚤、Ｒ・・・左右方向作業半径、
Ｒ・・・作業半径特許出廓人　　日立建機株式会社代理人　弁理士　　　秋　本　正　実代理人　弁理士　　　若　１）勝　− 第１図第２図Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

クレーン本体の前後及び左右方向の傾斜角を検出する傾
斜角検出器と、ブーム相当長さにブーム相当角度の余弦
値を乗じたものに、旋回中心とブームフート間距離及び
ブームフート高さに前後方向の傾斜角を乗じたものを加
え、前後方向の作業半径を出力する手段と、ブーム相当
長さにブーム相当角度の正弦値を乗じたものに、ブーム
フート高さを那え、こねに左右方向の傾斜角を乗じて左
右方向の作業半径を出力する手段と、前後方向の作業半
径と左右方向め作業半径なそわそれ２乗して加え、こわ
を開平する手段とにより構成されたクレーンの作業半径
演算装置。