Przedmiotem wynalazku jest sposób i uklad za¬ bezpieczania dzwigu przed przeciazeniem.W przypadku dzwigów, zwlaszcza zurawi normy przewiduja stosowanie zabezpieczenia przeciaze¬ niowego, za pomoca którego chce sie zapobiegac przeciazeniu maszyn lub wypadkom.Znanych jest kilka sposobów zabezpieczania przeciazeniowego, z których wiekszosc polega na mierzeniu sily w linie dzwigu. Sila w linie zwiek¬ sza sie przy podnoszeniu w znany sposób stopnio¬ wo, w przyblizeniu liniowo, a po oddzieleniu od ziemi sila w linie podlega drganiom tlumionym ze stala czasu zalezna od parametrów sprezystosci liny, od konstrukcji dzwigu i od masy podnoszo¬ nego ciezaru, przy czym drgania nakladaja sie na sume ciezaru podnoszonego ladunku i sily przy¬ spieszenia. Przy zabezpieczeniu przeciazeniowym problem stanowi dokladne okreslenie granic zabez¬ pieczenia.Moze mianowicie wystapic przypadek, ze szczy¬ ty drgan sily przy podnoszeniu dopuszczalnego la¬ dunku wzrosna powyzej 100% obciazenia. W takich przypadkach, jezeli wyzwolenie zabezpieczenia przeciazeniowego nie nastapi zbyt wczesnie, aby nie za bardzo zmniejszyc skuteczna wydajnosc dzwigu w stosunku do zmierzonej mocy, zabez¬ pieczenie przeciazeniowe wlacza sie nie przy do¬ puszczalnej sile maksymalnej lecz przy przeciaze¬ niu 110—120%. Rozwiazanie takie nie uniemozliwia jednak podnoszenia ladunków wiekszych niz do- 20 25 30 puszczalne, albo dziala tylko wtedy, gdy zaistnieje juz zwiekszone niebezpieczenstwo wypadku lub nadmierne obciazenie konstrukcji.W nowoczesnych urzadzeniach zabezpieczenia przeciazeniowego problem drgan sily w linie pró¬ bowano zlikwidowac przez.to, ze zabezpieczenie po osiagnieciu obciazenia nominalnego wlacza sie z opóznieniem, jezeli przeciazenie jeszcze nadal istnieje. Prawidlowe okreslenie czasu opóznienia jest tu problematyczne. Czas opóznienia nalezy z jednej strony wybierac tak dlugi, aby podczas tego opóznienia drgania juz wygasly, a z drugiej strony czas opóznienia powinien byc mozliwie krótki, aby mozna bylo jeszcze uniknac powsta¬ wania niebezpiecznych dla , dzwigów przeciazen przy podnoszeniu nadmiernych ladunków.Aby móc, zlikwidowac niebezpieczenstwo wypad¬ ku w rozwiazaniach tych drugi obwód alarmowy wlacza sie przy osiagnieciu przeciazenia okolo 140%. Obwód ten wlacza zabezpieczenie niezalez¬ nie od poprzednich warunków. Rozwiazanie takie opisano w wegierskim opisie patentowym nr 170 267. Spelnienie obu tych przeciwstawnych wa¬ runków dla czasu opóznienia mozliwe jest tylko przy kompromisie, a wiec podnoszenie ladunków z przeciazeniem 100—140% nie jest z cala pewnos¬ cia uniemozliwione. Ponadto. zabezpieczenie dziala zbyt pózno, co moze spowodowac nadmierne obcia¬ zenie konstrukcji i zwiekszone niebezpieczenstwo wypadku. 132 332132 3 * Zadaniem wynalazku jest opracowanie sposobu zapobiegania przeciazeniu dzwigu, który zdolny jest do okreslenia charakteru przeciazenia (nadmierny ciezar lub normalne drgania) i moze dawac za¬ bezpieczenie przy przeciazeniach tylko nieznacznie 5 przewyzszajacych obciazenie 100%.Zadaniem wynalazku jest równiez opracowanie takiego ukladu polaczen do przeprowadzania tego sposobu, który by mozna bylo latwo zrealizowac przy zastosowaniu zespolu silomierzy z niewielkimi 10 kosztami ukladu.W celu rozwiazania postawionego zadania przy¬ jeto, ze oprócz mierzenia sily nalezy równiez' stale okreslac pochodna wyrazajaca zmiane sily w cza¬ sie. Zabezpieczenie powinno byc wlaczane po ig osiagnieciu zadanego obciazenia nominalnego zalez¬ nie od tego jak zachowuje sie wartosc pochodnej przy osiaganiu zadanego (na przyklad 5%) przecia¬ zenia w porównaniu do pochodnej mierzonej przy obciazeniu nominalnym. Jezeli pochodna przy za- 20 danym przeciazeniu jest mniejsza niz pochodna odpowiadajaca korzystnie 95% wartosci obciazenia nominalnego, wtedy znaczy to, ze obciazenie znaj¬ duje sie jeszcze w dopuszczalnych granicach i za¬ bezpieczenie nie powinno byc wyzwalane. Kiedy ^ pochodna przy osiagnieciu przeciazenia jest wiek¬ sza niz podana wartosc progowa, oznacza to. przeciazenie i zafóezaleczenie powinno zostac wy¬ zwolone.Wedlug wynalazku opracowano sposób zapobie- 30 gania powstawaniu przeciazenia. Wedlug tego spo- obu wytwarza sie sygnaly proporcjonalne do sily w linie, które porównuje sie z pierwsza wartoscia progowa odpowiadajaca 100% obciazeniu i z dru¬ ga wartoscia progowa odpowiadajaca zadanemu 35 przeciazeniu. Wedlug wynalazku wytwarza sie po¬ chodna elektrycznego sygnaslu sily w linie wzgle¬ dem czasu, pochodna te zapamietuje sie przy osiagnieciu pierwszej wartosci progowej, a kiedy sygnal elektryczny sily w linie osiagnie druga ^Q wartosc progowa, wtedy pochodna sygnalu sily w linie istniejaca w tym momencie czasu porównuje sie. z zapamietana wartoscia pochodnej i wytwarza sie sygn&l zabezpieczenia, jezeli sygnal pochodnej przy Osiagnieciu drugiej wartosci progowej jest wiekszy niz zadana, korzystnie 95% wartosc zapa¬ mietanego sygnalu pochodnej.W "Itórzystrrym przykladzie realizacji sposobu wedlug wynalazku pierwsza i druga wartosc" pro¬ gowa zmniejsza "sie o n0% po uzyskaniu sygnalu ^ zabezpieczenia. tzieki temu mozna osiagnac -to, ze ciezar Wiekszy niz dopuszczalny nie bedzie mógl b^c podnoszony i dla nowego podnoszenia ciezar musi byc najpierw postawiony na ziemi.^TJIklad polaczen do przeprowadzania sposobu we- ^ dlug wynalazku zawiera zespól silomierza, wzmae- riiacz dolaczony do wyjscia zespolu silomierza, «Jwa komparatory dolaczone do wyjscia wzmacnia¬ cza, przy^czym Ujscia odniesienia tych kompara¬ torów sa dolaczone do nastawnika wartosci progo- ..^ Wej, a *wedhig wynalazku wyjscie wzmacniacza Jfest dolaczone ido Wejscia zespolu rózniczklijacego, a vwyjscte zespiolu Rózniczkujacego jest z jednej fctroriy idolaczone do wejscia trzeciego komparatora, a z drugiej strony poprzez sterowana pamiec, na te 4 przyklad tranzystor polowy, jest dolaczone do dru¬ giego przylacza trzeciego komparatora, zas wejscie sterowania sterowanej pamieci jest dolaczone do wyjscia pierwszego komparatora; trzeci kompara¬ tor jest dolaczony do wejscia zespolu przelaczni¬ ka wyzwalajacego zabezpieczenie, a wyjscie dru¬ giego komparatora jest w celu blokowania dziala¬ nia zabezpieczenia az do osiagniecia drugiej war¬ tosci progowej polaczone z trzecim komparatorem lub z zespolem przelacznika, zas wejscie sterowa¬ nej pamieci jest poprzez dzielnik napiecia pola¬ czone z wejsciem zespolu rózniczkujacego.Rozwiazanie wedlug wynalazku odróznia rzeczy¬ wiste przeciazenie od obciazen jeszcze dopuszczal¬ nych, przy których w szczytach drgan powstaje potencjalne przeciazenie. Rozwiazanie to stwarza znacznie czulsze zabezpieczenie przeciazeniowe w porównaniu do znanych dotychczas rozwiazan, przy czym samo zabezpieczenie w przeciwienstwie do znanych zabezpieczen przeciazeniowych skutecz¬ nych tylko powyzej obciazenia okolo 140% dziala juz przy przeciazeniu okolo 105%, a równoczesnie nie uniemozliwia podnoszenia ciezaru nominainegu.Wynalazek zostanie dokladniej wyjasniony na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia ogólny schemat blokowy ukladu polaczen wedlug wynalazku, fig. 2 — schemat zasadniczy pierwszego przykladu wykonania ukladu polaczen z fig. 1, fig. 3 — schemat zasadniczy drugiego przykladu wykonania, a fig. 4 przedstawia wykresy czaso¬ we przebiegów w najwazniejszych punktach ukla¬ du polaczen dla trzech charakterystycznych przy¬ padków.Na figurze 1 przedstawiony jest schemat bloko¬ wy ukladu polaczen do przeprowadzania sposobu wedlug wynalazku. Zespól silomierza 1 wytwarza elektryczny sygnal napieciowy, który jest propor¬ cjonalny do sily dzialajacej na urzadzenie podno¬ szace. Zespól silomierza 1 zbudowany jest korzyst¬ nie z czterech polaczonych w uklad mostkowy ele¬ mentów pomiaru sily, a jego wyjscie dolaczone jest do wejscia wzmacniacza 2. Jako wzmacniacz 2 wybrano silnie stabilizowany, scalony wzmacniacz pradu stalego, który na swym wyjsciu 21 daje sygnal proporcjonalny do sily na linie. Zespól silo¬ mierza 1 i wzmacniacz 2 sa równiez opisane we wspomnianym juz wegierskim opisie patentowym Nr 170 207. Wyjscie 21 -wzmacniacza 2 jest rozga¬ lezione w trzech 'kierunkach. Z jednej strony jest ono polaczone z wejsciem zespolu rózniczkujace¬ go 4, a z drugiej strony z wejseiami sygnalowymi 51 lub 61 pierwszego komparatora 5 lub drugiego komparatora 6. Wejscie odniesienia 52 pierwszego komparatora i wejscie odniesienia 62 drugiego komparatora sa polaczone kazde z jednym wyj¬ sciem nastawnika wartosci progowej 7. Nastawnik wartosci progowej 7 daje dla pierwszego kompara¬ tora 5 napiecie odniesienia odpowiadajace pelne¬ mu obciazeniu, a dla drugiego komparatora 6 na¬ piecie odniesienia o 5% wyzsze.Zespól rózniczkujacy 4 wytwarza sygnal propor¬ cjonalny do pochodnej sily na linie, a jego wyjscie 11 jest dolaczone do wejscia sygnalowego 111 trze¬ ciego koniparatora 11 oraz do wejscia dzielnika napieciowego 9. Dzielnik napieciowy 9 ma stosunek132 332 5 6 podzialu korzystnie 0,95, a jego wyjscie 8 jest po¬ laczone z analogowym wejsciem sterowanej pa¬ mieci 81. Sterowana pamiec 8 ma konstrukcje ana¬ logowa i korzystnie wyposazona jest w kondensa¬ tor pamieci 85 zasilany przez tranzystor polowy 83.Wejscie sterujace 82 sterowanej pamieci 8 jest po¬ laczone z wyjsciem pierwszego komparatora 5, a kondensator pamieci 85 albo nadaza za napie¬ ciem podawanym na wejscie analogowe 81, albo przechowuje wartosc podana przy sterowaniu, zawsze zaleznie od stanu pierwszego komparato¬ ra 5. Wyjscie sterowanej pamieci 8 jest bezposred¬ nio lub poprzez obwód sikoku napieciowego 10 do¬ laczone do wejscia odniesienia 112 trzeciego kom¬ paratora 11. Wyjscie trzeciego komparatora 11 jest polaczone z zespolem przelacznika 12, który ko¬ rzystnie sklada sie ze wzmacniacza i z dolaczonego do niego przekaznika. Drugi komparator 6 sluzy jako bramka pomiedzy trzecim komparatorem 11 a wyjsciem zespolu przelacznika 12. Na fig. 1 wyj¬ scie to dolaczone jest do wejscia wyzwalajacego 121 zespolu przelacznika 12, ale mozna je równie dobrze dolaczyc do wejscia wyzwalajacego trzecie¬ go komparatora 11 lub dowolnego innego obwodu bramkujacego, który moze blokowac dzialanie ze¬ spolu przelacznika 12.Wyjscie trzeciego komparatora 11 jest dolaczone do wejscia nastawczego 71 nastawnika wartosci progowej 7. Zadaniem tego wyjscia jest zmienia¬ nie napiec odniesienia nastawnika progowego 7 przy przerzucaniu trzeciego komparatora 11. Ponie¬ waz stan zespolu przelacznika 12 nadaza równiez za zmiana sianu wyjsciowego trzeciego komparato¬ ra 11, zatem wejscia nastaweze 71 moze byc rów¬ niez polaczone z przewidzianym do tego wyjsciem zespolu przelacznika 12.Na fig. 2 i 3 przedstawiono konkretne przyklady wykonania ukladu polaczen z fig. 1, przy czym znany zespól silomierza 1. i wzmacniacz 2 nie zo¬ staly zaznaczone, tak ze wejscie ukladu utworzone jest przez wyjscie 21 wzmacniacza 2. W przykla¬ dzie wykonania z fig. 2 wszystkie trzy komparato¬ ry i wzmacniacz operacyjny zespolu rózniczkujace¬ go 4 moga byc wykonane jako scalony wzmacniacz rózniczkujacy tego samego typu — korzystnie wzmacniacz scalony SN 72741 produkcji Texas In¬ struments. Z ukladu podanego na fig. 2 wynika konstrukcja . zespolów pokazanych schematycznie na fig. 1. Zespól rózniczkujacy 4 sklada sie z kon¬ densatora rózniczkujacego 41 i wzmacniacza ope¬ racyjnego 42 ze sprzezeniem zwrotnym. Dzielnik napieciowy 9 sklada sie z rezystorów 91 i 92, a na¬ stawnik progowy 7 wykonany jest jako lancuchy dzielników napieciowych z rezystorów 72, 73 i 74, przy czym jest on wlaczony pomiedzy mase a ujemny biegun napiecia zasilania —UT.Wejscia pierwszego i drugiego komparatora 5 i 6 sa poprzez rezystory sprzegajace dolaczone do wyjscia 21 wzmacniacza 2 lub nastawnika progo¬ wego 7. Sterowana pamiec 8 jest to tranzystor po¬ lowy 83 (korzystnie typu BF 246), którego bramka jest poprzez diode 84 polaczona z wyjsciem pierw¬ szego komparatora 5. Kondensator pamieci 85 otrzymuje sygnal wyjsciowy dzielnika napieciowe¬ go 9 poprzez tranzystor polowy 83, który poprzez rezystor sprzegajacy przekazuje ten sygnal dalej na wejscie odniesienia 112 trzeciego komparatora 11. Za pomoca potencjometru 86 o duzej rezystan¬ cji mozna regulowac stala czasu rozladowania kon- 5 densatora pamieci 85.Zespól przelacznika 12 wykonany jest jako stero¬ wany z wyjscia trzeciego komparatora 11 tranzy¬ stor wzmacniacza 122 i przekaznik 124. Tranzystor wzmacniacza 122 zabezpieczony jest za pomoca diody.W przypadku ukladu z fig. 2 interesujace jest z jednej strony to, ze wyjscie drugiego komparato¬ ra 6 jest poprzez diode 63 i rezystor 64 dolaczone do wejscia sygnalowego 111 trzeciego komparatora 11. Czlon ten odpowiada zasadniczo dolaczonemu do wejscia wyzwalajacego 121 zespolu przelaczni¬ ka 12 obwodowi z fig. 1. W stanie wyjsciowym (az wejscie sygnalowe 61 drugiego komparatora 6 be¬ dzie mialo potencjal bardziej dodatni niz wejscie odniesienia 62) drugi komparator 6 podaje duzy po¬ tencjal ujemny na wejscie sygnalowe 111 trzecie¬ go komparatora 11, a na jego wyjsciu mozna mie¬ rzyc napiecie dodatnie. Stan ten zmienia sie przy przerzuceniu drugiego komparatora 6 i od tej chwili stan trzeciego komparatora 11 okreslony jest przez wielkosc zrózniczkowanych sygnalów poda¬ wanych na jego wejscia.Uklad ten jest interesujacy z drugiej strony ze wzgledu na zastosowanie potencjometru przesunie¬ cia 114, za pomoca którego trzeci komparator 11 mozna ustawic tak, aby byl z pewnoscia przerzu¬ cany, kiedy na obu jego wejsciach jest takie samo napiecie lub wtedy, gdy napiecie na wejsciu sygna¬ lowym 111 tylko najwyzej z wartoscia odpowiada¬ jaca nastawionemu napieciu przesuniecia jest mniejsze niz napiecie na wjesciu odniesienia 112.Napiecie przesuniecia jest rzedu wielkosci 100 mV.Z punktu widzenia swego dzialania potencjometr przesuniecia 114 odpowiada obwodowi skoku na¬ pieciowego 10 z fig. 1.Wyjscie trzeciego komparatora 11 jest poprzez diode 75 i tranzystor 76 polaczone z zaczepem re- ¦zystora (potencjometr nastawczy) 74 nastawnika progowego 7, na skutek czego wyjsciowe wartosc, napiecia progowego nastawnika progowego 7 zmniejszaja sie przy przerzuceniu trzeciego kom¬ paratora 11.Uklad polaczen z fig. 3 jest zasadniczo równo¬ wazny pokazanemu na fig. 2, ale sprzezenie zwrot¬ ne od przekaznika 124 do nastawnika progowego 7 poprowadzone jest przez potencjometr 125, a ze¬ spól przelacznika 12 przelacza przy swym przerzu¬ cie (przy puszczaniu przekaznika 124) napiecie wy¬ dzielone z dodatniego napiecia zasilania +UT na górny koniec nastawnika progowego 7, na skutek czego wartosci napiecia progowego na wyjsciu na¬ stawnika progowego 7 zmniejszaja sie przy prze¬ rzucaniu trzeciego komparatora 11.W przypadku tego ukladu obwód schodka na¬ pieciowego 10 zamiast potencjometru przesuniecia 114 wykonany jest jako czlon szeregowy utworzony z diody 101 i z rezystora o duzej rezystancji. Czlon ten jest wlaczony pomiedzy wyjscie drugiego kom¬ paratora 6 a wejscie sygnalowe 111 trzeciego kom¬ paratora 11. Kiedy zrózniczkowany sygnal ma ma- 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60132 332 la wartosc, wtedy niewielkie napiecie dodatnie po przerzuceniu drugiego komparatora 6 podawane jest na wejscie sygnalowe 111 trzeciego kompara¬ tora 11, co wystarcza do przerzucenia tego ostat¬ niego komparatora w celu wlaczenia alarmu.Sposób wedlug wynalazku wraz z dzialaniem ukladu polaczen sluzacego do przeprowadzania te¬ go sposobu zostana wspólnie objasnione blizej na podstawie wykresów czasowych z fig. 4.Na wykresie a z fig. 4 przedstawiono sygnal elektryczny na wyjsciu 21 wzmacniacza 2 w trzech róznych przypadkach oznaczonych jako przyklad I, II i III. Sygnal elektryczny nadaza wiernie za sila naciagu F liny, tak, ze os pionowa wykresu mozna wyskalowac w jednostkach sily. Na wykresie za¬ znaczono wartosc pelnego obciazenia, która odpo¬ wiada napieciu U52 dolaczonemu do wejscia odnie¬ sienia 52 pierwszego komparatora 5. Zaznaczono równiez odpowiadajace w przyblizeniu obciazeniu 105%-owemu napiecie U62, które mozna zmierzyc na wejsciu odniesienia 62 drugiego komparatora 6.Zwracamy uwage na to, ze wykres 4a w ukladach zrealizowanych wedlug fig. 2 i 3 ma przeciwny znak, ale zmiana znaku nie gra zadnej roli dla zrozumienia dzialania.Na wykresie b z fig. 4 sygnal mierzony na wyj¬ sciu zespolu rózniczkujacego 4 przedstawiono w trzech przypadkach, a wykres mozna wyskalowac w jednostkach pochodnej sily wzgledem czasu.Aby móc przedstawic dzialanie trzeciego kom¬ paratora, na wykresie c z fig. 4 przedstawiono li¬ nia przerywana napiecie podawane na wejscie syg¬ nalowe 111, a linia ciagla sygnal podawany na wejscie odniesienia 112. Napiecie UU1 wejscia syg¬ nalowego 111 równe jest sygnalowi dF/dt, a na¬ piecie U112 wejscia sygnalowego 112 mozna rów¬ niez wyprowadzac z sygnalu dF/dt w sposób opi¬ sany w dalszej czesci opisu. Na wykresie d z fig. 4 przedstawiono we wszystkich trzech przypadkach naciecie wyjsciowe Uu trzeciego komparatora 11.W przypadku I narysowano wykres sily dla ob¬ ciazenia, przy którym ciezar odpowiada dokladnie maksymalnej dopuszczalnej wartosci. Jak pokaza¬ no na fig. 4a sila F osiaga maksymalna nastawiona wartosc w chwili t0. Nastepnie wzrasta i przekra¬ cza w chwili t2 druga wartosc progowa odpowia¬ dajaca obciazeniu 105%. Sila F waha sie potem okresowo wokól maksymalnego dopuszczalnego ob¬ ciazenia i dzwig nie podlega trwalemu przeciaze¬ niu. Zwracamy uwage na to, ze przeciazenie wy¬ wolane okresowymi oscylacjami wystepuje przy kazdym dzwigu, a maszyny sa tak zwymiarowane, ze wytrzymuja w przyblizeniu 15%-owe chwilowe szczyty przeciazenia wystepujace przy podnoszeniu ciezaru nominalnego. Zabezpieczenie przed przecia¬ zeniem musi zareagowac wtedy, gdy przeciazenie nie jest chwilowe, wzglednie gdy chwilowe szczy¬ ty przeciazenia przewyzszaja dopuszczalna wartosc, na przyklad 15% chwilowego przeciazenia. Na fig. 4a ten poziom Fdin max zaznaczono linia prze¬ rywana. Na fig. 4b widac przebieg sygnalu dF/dt.Widac tu, ze zrózniczkowany sygnal szybko maleje pomiedzy punktami czasowymi t0 i tA.W nawiazaniu do fig. 1, kiedy schemat porów¬ nac z wykresami z fig. 4, wówczas widac, ze syg¬ nal wyjsciowy dF/dt zespolu rózniczkujacego 4 przed punktem czasowym t0 podawany jest na wejscie sygnalowe 111 trzeciego komparatora 11, a po przejsciu przez dzielnik napiecia 9 o stalej 5 podzialu k (na przyklad k = 0,95) na wyjsciu ste¬ rowanej pamieci 8 mozna mierzyc sygnal k • dF/dt.Sygnal ten podawany jest na wejscie odniesienia 112 trzeciego komparatora 11. Mozna teraz nie zwazac na obwód schodka napieciowego 10, ponie- 10 waz zmniejsza on sygnal k- dF/dt tylko o stosun¬ kowo mala wartosc AU. W przypadku I zapamie¬ tany sygnal k • dF/dt jest rzedu wielkosci 5V i w porównaniu z tym AU = 100 mV mozna rzeczy¬ wiscie pominac. W chwili t = t0 przerzuca pierw- 15 szy komparator 5, a jego wyjscie steruje wejscie sterownicze 82 sterowanej pamieci 8. W tej chwili ladowanie kondensatora pamieci 85 zostaje przer¬ wane, a na wyjsciu sterowanej pamieci 8 az do powrotnego przerzutu pierwszego komparatora 5 20 mozna mierzyc stale napiecie o wartosci dF [t = t0] Un2 =k AU dt 25 jak pokazano linia ciagla na fig. 4c.W chwili t = ti przerzuca równiez drugi kompa¬ rator 6, poniewaz sila przekroczyla równiez drugi poziom progowy. W tej chwili dziala trzeci kompa¬ rator 11 lub zespól przelacznika 12. Jak pokazano 3t na fig. 4c napiecie sygnalowe Um, to znaczy zróz¬ niczkowany sygnal dF/dt Jest mniejszy niz napie¬ cie Un2, a wiec trzeci komparator 11 pozostaje w swym stanie wyjsciowym (wyjscie na potencjale dodatnim). 35 Fizycznie oznacza to, ze sila po osiagnieciu mak¬ symalnej dopuszczalnej wartosci wzrasta w coraz wolniejszym tempie i osiaga swe maksimum jesz¬ cze przed osiagnieciem poziomu tdin max- Matema¬ tycznie mozna wykazac, ze sila na iinie F przy od- 40 powiednio wybranych wartosciach stalych k i AU i przy dowolnym wykresie sily jest z£wsze mniej¬ sza niz poziom Fdin max, jezeli spelniony jest wa¬ runek U112 trm w chwili przerzutu drugiego komparatora6. , 45 W ukladzie polaczen z fig. 2 i 3 w stanie wyj¬ sciowym na wyjsciu drugiego komparatora 6 znaj¬ duje sie ujemne napiecie zasilania, które przesu¬ wa napiecie wejscia sygnalowego lll trzeciego komparatora li poprzez diode 63 i rezystor 64 w 50 kierunku ujemnym, a w takim przypadku trzeci komparator 11 nie moze przerzucic. W chwili lx wyjscie drugiego komparatora 6 staje sie dodatnie, a dioda 63 nie pozwala na przejscie tego sygnalu, tak, ze napiecie wejscia sygnalowego lll okreslo- 55 ne jest przez napiecie wyjsciowe zespolu róznicz¬ kujacego 4.Jak pokazano na fig. 2 i 3 pierwszy komparator 5 otwiera w stanie wyjsciowym tranzystor polo¬ wy 83, przerzuca w chwili t0 i z odcieciem tran- 60 zystora polowego 63 utrzymuje napiecie konden¬ satora pamieci 85 na wartosci z chwili t0.Z powyzszego wynika, ze trzeci komparator 11 w przypadku I nie przerzucil, a na jego wyjsciu mozna bylo mierzyc napiecie dodatnie, które przy u polaryzacjach z fig. 2 i 3 utrzymywalo tranzystor132 3S2 9 10 wzmacniacza 122 w stanie przewodzenia i prze¬ kaznik 124 w stanie zamknietym.Jezeli rozpatruje sie przypadek I po chwili tlt to pierwszy komparator 5 przerzuca w chwili t2, a drugi komparator 6 jeszcze raz w chwrili t3. Oczy¬ wiscie zabezpieczenie teraz równiez nie reaguje, poniewaz przy tlumionym drganiu wartosc ilorazu rózniczkowego w drugim okresie w chwili t3 w prównaniu do wartosci w chwili t2 jest mniejsza niz w pierwszym okresie (krzywa jest bardziej plaska). Równowaga nastepuje w punkcie B2, który znajduje sie jeszcze przed chwila t3, tak, ze stan trzeciego komparatora 11 nie zmienia sie.W przypadku II przedstawiono wykres sily dla podnoszenia ciezaru wiekszego niz dopuszczalny.W chwili t4 sila F przew7yzsza pierwszy poziom progowy i pierwszy komparator 5 przerzuca. Krzy¬ wa nie obniza sie jeszcze wystarczajaco po prze¬ kroczeniu drugiego poziomu progowego w chwili t5 (wartosc dF/dt zmniejsza sie dopiero pózniej), tak ze w chwili t5 drugiego porównania linia przery¬ wana z fig. 4c znajduje sie nad linia ciagla, to znaczy napiecie na wejsciu sygnalowym 111 trze¬ ciego komparatora 11 w chwili t5 jest bardziej do¬ datnie niz napiecie odniesienia 112, a trzeci kom¬ parator 11 przerzuca w chwili t5, aby zadzialalo zabezpieczenie przeciazeniowe. Pod wplywem za¬ bezpieczenia przeciazeniowego sila po chwili t5 w rzeczywistosci nie wzrasta juz dalej (podnoszenie zostaje natychmiast zatrzymane), a wiec stany przedstawione na wykresie 4 nie moga zaistniec.Na wykresach 4a i 4b dla przypadku II przebieg sily po chwili t5 narysowano linia przerywana. Jest to przebieg jaki by istnial bez stosowania zabez¬ pieczenia przeciazeniowego. Zabezpieczenie zostaje wyzwolone na dlugo przed tym zanim szczyt sily osiagnie poziom Fdin max.Ponadto dla wynalazku charakterystyczne jest to, ze napiecia odniesienia pierwszego i drugiego komparatora 5 i 6 po wyzwoleniu zabezpieczenia przeciazeniowego (po chwili t5) zostaja znacznie (na przyklad o polowe) zmniejszone za pomoca na¬ stawnika progowego 7. Dzieki temu wylaczenie za¬ bezpieczenia przeciazeniowego zostaje opóznione az sila zmniejszy sie do nowego drugiego poziomu odniesienia. W tym celu ciezar musi byc postawio¬ ny na ziemi. W przykladzie wykonania z fig. 2 tranzystor 76 zostaje otwarty przez diode 75 na skutek pojawienia sie ujemnego napiecia wyjscio¬ wego na trzecim komparatorze 11, a wiec poziom odniesienia zostaje zmniejszony przez dzialanie bocznikujace napiecia ujemnego na rezystorze 74.W ukladzie polaczen z fig. 3 ten sam efekt za¬ pewnia potencjometr 125. Przy zadzialaniu zabez¬ pieczenia przeciazeniowego biegun potencjometra 125 polaczony z przekaznikiem 124 ma mianowicie dodatnie napiecie zasilania +UT, a napiecie dodat¬ nie powoduje bardziej dodatnie napiecie na gór¬ nym biegunie lancucha rezystorowego nastawnika progowego 7, na skutek czego napiecia progowe staja sie bardziej dodatnie.W przypadku III wedlug fig. 4 przedstawiono Tzadko wystepujacy w praktyce przyrost sily, kie¬ dy sila F przecina wartosc dopuszczalna wzrastajac 2 malym nachyleniem. Przy takim przyroscie sily pochodna dF/dt ma bardzo mala wartosc, a jej wartosc w chwili t6 przy pierwszym porównaniu jest taka sama jak w chwili t7 drugiego porówna¬ nia. Równiez w tym przypadku musi byc zapew¬ nione zabezpieczenie przeciazeniowe.Z uwagi na fakt, ze zawsze porównuje sie war¬ tosc dF/dt z wartoscia k • dF/dt, przy czym k < 1, z zasady zapewnione jest, ze trzeci komparator ii w przypadku równosci wartosci dF/dt w chwilach obu porównan wylacza sie. Komparatory maja jednak w obszarze porównania zerowego niepew¬ nosc. Kiedy wartosc dF/dt jest bardzo mala, wów¬ czas róznica dF/dt — k • dF/dt zbliza sie bardzo do zera, poniewaz przy k = 0,95 róznica daje wy¬ nik 0,05 dF/dt. Aby mozna bylo uniknac wynika¬ jacej stad niepewnosci, napiecie wejscia odniesie¬ nia 112 trzeciego komparatora 11 zmniejsza sie o okolo 100 mV lub zwieksza sie napiecie wejscia sygnalowego 111 o okolo 100 mV. Jak widac z fig. 4c napiecie sygnalowe tJm w chwili t7 jest bardziej dodatnie niz napiecie odniesienia Un2, a wiec trzeci komparator 11 przerzuca i wlacza zabezpieczenie.Jak juz wczesniej wspomniano napiecie przesu¬ niecia AU w ukladzie z fig. 2 nastawione jest za pomoca potencjometru przesuniecia 114, a w ukla¬ dzie z fig. 3 wejscie sygnalowe 111 jest za pomo¬ ca napiecia powstajacego przy przerzucie drugiego komparatora 6 poprzez diode 101 i rezystor 102 o duzej rezystancji czynione nieco bardziej dodat¬ nim. Ma to oczywiscie taki sam efekt, jak gdyby napiecie wejscia odniesienia 112 zostalo przesuniete w kierunku ujemnym.Rozwiazanie wedlug wynalazku dzieki nadzoro¬ waniu pochodnej sily moze zapewniac znacznie skuteczniejsze i dokladniejsze zabezpieczenie niz w przypadku znanych rozwiazan. Zabezpieczenie to odróznia wyraznie dzialanie sil nalezacych jeszcze do dopuszczalnego zakresu od dzialania sil statycz¬ nych (przypadki I i III) i zapewnia odpowiednio wczesniejsze zadzialanie, gdy maksymalne obciaze¬ nie dynamiczne wzrosnie powyzej dopuszczalnego poziomu granicznego (przypadek II). Jak wynika z fig. 4 zabezpieczenie wyzwalane jest juz przy ob¬ ciazeniu 105%-owym i ogranicza obciazenie do tego poziomu. Niepewnosci zwiazane z wczesniej¬ szymi rozwiazaniami, które wynosily 30—40% pel¬ nego obciazenia, mozna bylo zmniejszyc do 1/6.Oprócz zwiekszenia dokladnosci zabezpieczenie przeciazeniowe wedlug wynalazku ma duze zna¬ czenie dla wymiarów dzwigów. Przy stosowaniu takiego zabezpieczenia przeciazeniowego dzwig mozna wykonac równiez z mniejszym przewymia¬ rowaniem, a wraz z wykluczeniem szczytów obcia¬ zenia mozna równiez zmniejszyc niebezpieczenstwo zmeczenia. Oprócz tego nic nie przeszkadza nor¬ malnej pracy dzwigu az do osiagniecia nominalne¬ go obciazenia.Rozwiazanie wedlug wynalazku uniemozliwia po¬ nadto jeszcze we wlasciwym czasie start z luzna lina, który przy wszystkich obciazeniach dynamicz¬ nych jest najniebezpieczniejszy i najbardziej nie¬ korzystny. Dotychczasowe zabezpieczenia zaczynaly dzialac dopiero wtedy, gdy sila przekroczyla juz 140%-owa wartosc progowa. Wedlug wynalazku za¬ bezpieczenie wlacza sie juz przy osiagnieciu pozio- 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 fO132 332 11 12 mu 105%. Przy starcie z luzna lina pochodna jest mianowicie stala lub wzrasta, ale w zadnym przy¬ padku nie ma wartosci szybko malejacej.Na podstawie powyzszego dla fachowca jest oczywiste, ze podane dzialanie nie moze ograniczac sie tylko do przykladowo podanej wartosci granicz¬ nej (105%, k = 0,95) lecz Wartosci graniczne moga byc swobodnie wybierane w zaleznosci od konkret¬ nych wymagan i warunków. Zaleznosci pomiedzy tymi granicami mozna na podstawie podanych po¬ wyzej zasad ustalac dla dowolnego ukladu.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób zabezpieczenia dzwigu przed przeciaze¬ niem, wedlug którego wytwarzany jest sygnal elektryczny proporcjonalny do obciazenia, który porównuje sie z pierwsza wartoscia progowa przy¬ porzadkowana pelnemu obciazeniu i z druga war¬ toscia progowa przyporzadkowana zadanemu prze¬ ciazeniu, znamienny tym, ze tworzy sie pochodna sygnalu proporcjonalnego do obciazenia wzgledem czasu, wartosc tej pochodnej zapamietuje sie do chwili osiagniecia pierwszej wartosci progowej ob¬ ciazenia, a kiedy obciazenie osiagnie druga wartosc progowa, wtedy chwilowa wartosc pochodnej po¬ równuje sie z wczesniej zapamietana wartoscia po¬ chodnej i wyzwala sie alarm przeciazeniowy, jeze¬ li chwilowa wartosc pochodnej jest przy tym po¬ równaniu wiejksza niz zadany ulamek zapamieta¬ nej wartosci pochodnej. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przy osiagnieciu pierwszej wartosci progowej za¬ pamietuje sie wartosc pochodnej zmniejszona o za¬ dany ulamek, korzystnie 0,95 wartosci pochodnej. 3. Sposób Wedlug zastrz. 1, albo 2, znamienny 10 15 20 25 30 35 tym, ze po wlaczeniu alarmu zmniejsza sie za¬ równo pierwsza jak i druga wartosc progowa. 4. Uklad zabezpieczania dzwigu przed obciaze¬ niem, który ma zespól silomierza, wzmacniacz do¬ laczony do wyjscia zespolu silomierza oraz dwa komparatory dolaczone swymi wejsciami do wyj¬ scia wzmacniacza, przy czym wejscia odniesienia komparatorów dolaczone sa kazde do jednego wyj¬ scia nastawnika progowego, znamienny tym, ze wyjscie (21) wzmacniacza (2) jest dolaczone do wejscia zespolu rózniczkujacego (4), a wyjscie ze- - spolu rózniczkujacego (4) jest z jednej strony dola¬ czone do wejscia sygnalowego (111) trzeciego kom¬ paratora (11), a z drugiej strony do analogowego wejscia sygnalowego (81) pamieci (8) sterowanej przez dzielnik napiecia (9), zas wyjscie sterowanej pamieci (8) jest polaczone z wejsciem odniesienia (112) trzeciego komparatora (11), wyjscie pierwsze¬ go komparatora (5) jest polaczone z wejsciem ste¬ rujacym (82) sterowanej pamieci (8), wyjscie trze¬ ciego komparatora (11) jest dolaczone do wejscia zespolu przelacznika (12) oraz wyjscie drugiego ' komparatora (6) jest dolaczone do wejscia wyzwa¬ lajacego (121) w celu bramkowania odcinka po¬ miedzy wyjsciem zespolu rózniczkujacego (4) a ze¬ spolem przelacznika (12). 5. Uklad wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze^ wyjscie trzeciego komparatora (11) lub zespolu przelacznika (12) jest w celu zmieniania wartosci 1 progowych pierwszego i drugiego komparatora (5 i 6) dolaczone do wejscia nastawczego (71) nastaw¬ nika wartosci progowej (7). 6. Uklad wedlug zastrz. 4, albo 5, znamienny tym, ze ma obwód skoku napiecia (10) do przesu¬ wania poziomu przerzutu trzeciego komparatora;. (11).Fig-1132 332 /Ck 101 102 Fig'-3 -Ut132 332 Fig. 4 PZGraf. Koszalin A-223 90 A-4 Cena 100 zl PL