4 four
О) СП Изобретение относитс к подъемнотранспортному оборудованию, а именно к устройствам дл управлени грузоподъемными кранами и может быть использованодл автоматического управлени грейферным краном. Цель изобретени - повышение производительности Грейферного крана. На чертеже изображена функциональ на схема управлени грейферным краном . Устройство автоматического управлени грейферным краном содержит дат чик 1 положени челюстей грейфера, датчик 2 усили подъемных каналов и датчик 3 усили замыканщих канатов, которые через блок передачи информации , выполненный в виде передающей и приемной катушек 4 и 5 с отверсти ми дл рабочего каната крана, св заны с блоком фильтрующих усилителей 6-8, выходы которых подключены соответственно к преобразователю 9 датчика положени челюстей грейфера, преобразователю 10 датчика усили подъемных канатов и преобразователю 11 датчика усили замыкающих канатов Датчики 1-3 выполнены частотными, а преобразователи 9-11 предназначены дл преобразовани частотного сигнала в амплитудный. Преобразователи Ю и 11 подключены к входам соответственно схем 12 и 13 сравнени , другие входы которых, соединены соответственно с выходами формировател 14 задани и выходом преобразовател 10. Выход преобразовател 9 подключен к входам формирователей 14 и 15 задани и входу третьей схемы 16 сравнени , другой вход которой подсоединен к выходу задающего блока 17. Выходы схем 12 и 13 сравнени подключены к входу схемь1 18 И. Выход формировател 14 через пороговьй элемент, вьтолненньй в виде схемы сравнени 19, подключен ной к блоку 20- задани , подсоединен к входам второй и третьей схемы 21 и 22 И. Формирователь 15 и преобразователь 11 через четвертую схему 23 сравнени подсоединены к другому вхо ду схемы 21. Входы схемы 24 ИЛИ подключены к выходам четвертой схемы 24 И и cxeмы 16, а выход - через усилитель 25 мощности св зан с испол нительным элементом 26, Выходы схем 21 и 22 через вторую схему 27 ИЛИ подключены к другому входу схемы 22 и входу четвертой схемы 28 И, другой вход которой соединен с выходом схемы 18, а выход - с входом схемы 24. Устройство дл автоматического управлени грейферным краном работает следующим образом. Частотными датчиками 1,2 и 3 измер ют соответственно угол между челюст ми грейфера, усилие в подъемных канатах и усилие в замыкающих канатах. Сигналы от датчиков передаютс на кран с помощью передакщей 4 и приемной 5 катушек по одному из рабочих канатов крана. Усилител ми 6-8 сигналы раздел ютс друг от друга и усиливаютс с помощью преобразователей , производитс преобразование частотного признака сигнала в амплитудный. По сигналам датчика 1 формирователем 15 формируетс задание, по которому должно измен тьс усилие в канатах замыкакщей лебедки дл полного заполнени грейфера. Это задание подаетс на вход элемента 23 сравнени , на второй вход которого подаетс сигнал с выхода преобразовател 11, пропорциональный усилию в замыкак цих канатах . Сигнал на выходе формировател 15 задани по вл етс сразу же пocлe начала зачерпывани и возрастает по мере смыкани челюстей. По мере заполнени гр ейфера материалом возрас- тает и усилие в замыкающих канатах, которое зависит от количества материала , зачерпнутого грейфером, и, если при каком-либо положении челюстей грейфера количество материала внутри грейфера больше или равно заданному, выходной сигнал преобразовател 11, пропорциональный усилию в замыкакицих канатах, становитс больше сигнала формировател 15 задани , в результате чего на выходе элемента 23 сравнени по вл етс сигнал. По сигналам датчика 1 формирователем 14 формируетс задание на увеличение усили в канатах подъемной лебедки . Сигнал на выходе формировател 14 задани по вл етс только при достижении челюст ми грейфера положени , близкого к их полному смыканию и возрастает по мере смыкани челюстей . Этот сигнал поступает на вход элемента 19 сравнени , где сравниваетс с заданием, установленным бло-. ком 20, которое близко к нулевому значению. Сигнал с выхода формировател 14 задани поступает на вход элемента 12 сравнени , на второй вход которого поступает сигнал, про- порциональньй усилию в.подъемных канатах, от датчика 2. Сигнал на выходе .элемента 12 сравнени по вл ет- с только в том случае, если сигнал, поступающий от датчика 2, меньше сигнала, поступающего от формировател 14.задани . Сигналы датчиков 2 и 3, пропорциональные усили м в канатах соответственно подъемной и замыкающей лебедок, сравниваютс в эле менте 13 сравнени . Сигнал на выходе последнего по вл етс в том случае, если усилие замыкающих канатов больше усили в подъемных. Кроме того, сигнал датчика 1, пропорциональньй положению челюстей грейфера, поступает на вход элемента 16 сравнени , где сравниваетс с заданием, установленным блоком 17, которое соответствует полному смьжаиию челюстей грейфера. Сигнал на выходе элемента 16 сравнени по вл етс при достижении сигналом, поступающим от датчика 1, значени , соответствуюцего полному сьй 1канию челюстей грейфеРа . Таким образом, до тех пор пока челюсти грейфера не достигнут положени , близкого к «X полному смыканию , сигналы на выходах элементов 12 16 и 19 сравнени отсутствуют, подъемна лебедка включатьс не будет. При достижении челюст ми грейфера положени , близкого к их полному смыканию, на выходе формировател 14 задани по вл етс сигнал, который возрастает по мере смыкани челюстей грейфера и превьииает сигналы, поступающие от блока 20 и датчика 2 На выходах элементов 19 и 12 сравнени по вл ютс сигналы. Выходной сиг нал элемента 12 сравнени поступает на вход схемы 18 И. Если усилие в подъемных канатах меньше, чем в замы кающих, на выходе элемента 13 сравне ни имеетс сигйал, который поступает на второй вход схемы 18 И, в результате чего на выходе последней по вл етс сигнал, который поступает на второй вход схемы 28 И. Если при достижении челюст ми грейфера по ложени , близкого к их полному смыка нию, челюст ми охвачен массив матери ала, достаточный дл заполнени всего объема грейфера, на выходе элемента 23 сравнени имеетс сигнал, который поступает на вход схемы 21 И, второй вход которой подключен к выходу элемента 19 сравнени . Сигнал с выхода элемента 19 сравнени поступает также на первый вход элемента 22 И. Так как на обоих входах схемы 21 И имеютс сигналы, то на ее выходе по вл етс сигнал, поступакщий на первый вход схемы 27 ИЛИ, в результате чего на ее выходе по вл етс сигнал поступаншщй на другой вход схемы 22 и вход схемы 28 И. Так как на обои5 входах схем 22 к 28 И имеютс сигналы , на их выходах по вл ютс сигналы, которые поступают на вторые входы схем 27 и 24 ИЛИ соответственно. По вление сигнала на входе схемы 24 ИЛИ вызывает по влени сигнала на ее выходе, который усиливаетс усилителем 25 мощности и приводит в.действие исполнительный элемент 26. Исполнительный элемент 26 включает на подъем подъемную лебедку. Усилие в канатах подъемной лебедки возрастает, сигнал, поступающий от датчика 2, увеличиваетс и становитс больше сигнала формировател 14 задани . Сигнал на выходе элемента 12 сравнени исчезает, подъемна лебедка останавливаетс . Однако по мере смыкани челюстей грейфера сигнал формировани 14 увеличиваетс и снова превьш1ает сигнал дат чика 2, что приводит к по влению сигнала на выходе элемента 12 сравнени и включению подъемной лебедки. Ввиду того, что при увеличении усили в подъемных канатах облегчаетс закрывание грейфера, несколько уменьшаетс усилие в замыкающих канатах и сигнал датчика 3, который может стать меньше выходного сигнала формировател 15 задани , что приведет к исчезновению сигнала на выходе элемента 23 сравнени . На выходе схемы 22 сохран етс сигнал при исчезновении сигнала на выходе элемента 23 сравнейи и исчезает только при исчезновении сигнала на выходе формировател 14 задани , т.е. при раскрывании грейфера. Периодическое включение подъемной лебедки будет продолжатьс до тех пор, пока усилие в подъемных канатах не достигает значени , равного усилию в канатах замыкани , что приведет к исчезновению сигнала на выходе элемента 13 сравнени и на выходе схемы 18 И нег 1Я1Симо от наличи сигнала н выходе г лемента 12 сравнени и, следовательно , к остановке подъемной лебедки .O) SP The invention relates to lifting equipment, namely, devices for controlling cranes and can be used to automatically control a grab crane. The purpose of the invention is to increase the productivity of the Grab Crane. The drawing shows the functionality of the grab crane control circuit. The automatic control device of the grab crane contains a grab jaw position sensor 1, lifting channels force sensor 2 and locking cables force sensor 3, which through the information transmission unit, made in the form of transmitting and receiving coils 4 and 5 with openings for the crane working cable, They are connected with a block of filter amplifiers 6-8, the outputs of which are connected respectively to the converter 9 of the grab jaw position sensor, the converter 10 of the force of the hoisting ropes and the converter 11 of the force sensor closing cables Sensors 1–3 are made frequency, and converters 9–11 are designed to convert a frequency signal into an amplitude signal. Transducers Yu and 11 are connected to the inputs of the comparison circuits 12 and 13, respectively, the other inputs of which are connected respectively to the outputs of the driver 14 and the output of the converter 10. The output of the converter 9 is connected to the inputs of the drivers 14 and 15 of the reference and the input of the third comparison circuit 16, another input which is connected to the output of the master unit 17. The outputs of the comparison circuits 12 and 13 are connected to the input of the circuit1 18 I. The output of the imaging unit 14 through the threshold element, implemented as a comparison circuit 19, connected to the assembly 20 It is connected to the inputs of the second and third circuits 21 and 22 I. The shaper 15 and the converter 11 through the fourth comparison circuit 23 are connected to another input of the circuit 21. The inputs of the circuit 24 OR are connected to the outputs of the fourth circuit 24 And cx and 16, and the output - through the amplifier 25 is connected to the executive element 26, the outputs of the circuits 21 and 22 through the second circuit 27 OR are connected to another input of the circuit 22 and the input of the fourth circuit 28 And, another input of which is connected to the output of the circuit 18, and the output to the input of the circuit 24. The device for automatic control of the grab crane works after uyuschim way. Frequency sensors 1,2 and 3 measure, respectively, the angle between the jaw of the grab, the force in the hoisting ropes and the force in the locking ropes. The signals from the sensors are transmitted to the crane by transmitting 4 and receiving 5 coils through one of the crane's working cables. By amplifiers 6-8, the signals are separated from each other and amplified by means of transducers, and the frequency signature of the signal is converted into amplitude. According to the signals from sensor 1 shaper 15, a task is formed, according to which the force in the closing winch cables must vary in order to completely fill the grab. This task is fed to the input of the comparison element 23, to the second input of which a signal is output from the converter 11, which is proportional to the force in the closing ropes. The signal at the output of the task setting former 15 appears immediately after the beginning of scooping and increases as the jaws close. As the grinder is filled with material, the force in the closing ropes also increases, which depends on the amount of material scooped up by the grapple, and if at any position of the grapple's jaws the material inside the grab is greater than or equal to the specified value, the output signal of the converter 11 is proportional to the force in the short circuits, it becomes larger than the signal of the task driver 15, as a result of which a signal appears at the output of the comparison element 23. According to the signals from sensor 1 shaper 14, a task for increasing the force in the hoist winch cables is formed. The signal at the output of the shaper 14 of the task appears only when the jaws of the grapple reach a position close to their complete closure and increase as the jaws close. This signal is fed to the input of the comparison element 19, where it is compared with the task set by the block. com 20, which is close to zero. The signal from the output of the task setting shaper 14 is fed to the input of the comparison element 12, to the second input of which a signal is received, proportional to the force of the hoisting cables, from sensor 2. The signal at the output of the comparison element 12 appears with if the signal from the sensor 2 is less than the signal from the shaper 14.tasks. The signals of sensors 2 and 3, proportional to the forces in the ropes, respectively, of the lifting and closing winches, are compared in comparison element 13. The signal at the output of the latter appears in the event that the force of the closing ropes is greater than the force in the lifting. In addition, the signal from sensor 1, proportional to the position of the jaws of the grab, is fed to the input of the comparison element 16, where it is compared with the task set by block 17, which corresponds to the complete removal of the grapple jaws. The signal at the output of the comparison element 16 appears when the signal from sensor 1 reaches a value corresponding to the full grapple of the jaws. Thus, until the grapple jaws reach a position close to an "X full closure", there are no signals at the outputs of elements 12-16 and 19 of the comparison, the lifting winch will not turn on. When the jaw of the grapple reaches a position close to their complete closure, a signal appears at the output of the imaging unit 14, which increases as the jaws of the grapple are closed and surpasses the signals from the unit 20 and the sensor 2 signals. The output signal of the comparison element 12 is fed to the input of the circuit 18 I. If the force in the hoisting rope is less than the closing, the output of the element 13 is compared with a signal that goes to the second input of the circuit 18 And, as a result is a signal that arrives at the second input of circuit 28 I. If, when the jaws reach the grapple, a position close to their complete closure, the jaw covers a material array sufficient to fill the entire grab volume, the output of the comparison element 23 is a signal which n It is input to the circuit 21, the second input of which is connected to the output of the comparison element 19. The signal from the output of the comparison element 19 also goes to the first input of the 22 I element. Since there are signals at both inputs of the AND circuit 21, a signal appears at its output to the first input of the OR circuit 27, with the result that The signal is input to the other input of the circuit 22 and the input of the circuit 28 I. Since there are signals on the wallpaper5 inputs of the circuits 22 to 28 And, signals appear on their outputs that arrive at the second inputs of the circuits 27 and 24 OR, respectively. The appearance of the signal at the input of the circuit 24 OR causes the appearance of a signal at its output, which is amplified by the power amplifier 25 and actuates the actuating element 26. The actuating element 26 activates a lifting winch. The force in the cables of the lifting winch increases, the signal from sensor 2 increases and becomes larger than the signal of the task driver 14. The signal at the output of the reference element 12 disappears, the lifting winch stops. However, as the grapple jaws close, the signal of the formation 14 increases and again exceeds the signal of the sensor 2, which leads to the appearance of the signal at the output of the comparison element 12 and the activation of the lifting winch. Due to the fact that by increasing the force in the hoisting ropes, closing the grapple is facilitated, the force in the locking ropes and the signal of the sensor 3, which may become less than the output signal of the task generator 15, decrease, which will lead to the disappearance of the signal at the comparison element 23. At the output of the circuit 22, the signal is preserved when the signal disappears at the output of the element 23 is comparable and disappears only when the signal at the output of the shaper 14 of the task disappears, i.e. when opening the grab. Periodic switching on of the lifting winch will continue until the force in the lifting cables reaches a value equal to the force in the closing cables, which will lead to the disappearance of the signal at the output of the comparison element 13 and at the output of the circuit 18 12 comparisons and, consequently, to stopping the lifting winch.
К этому времени челюсти грейфера полностью сомкнутс , сигнал от датчика 1 положени челюстей грейфера превысит задание, поступающее от задающего блока 17, в результате чего на выходе элемента 16 сравнени по витс сигнал, который проходит через схему 24 ИЛИ, усиливаетс усилителем 25 и приводит в действие исполнительный элемент 26, которьй включает на подъем подъемную лебедку, в результате чего осуществл етс переход от зачерпывани к подъему.By this time, the grapple's jaws are fully closed, the signal from the grab's jaw position sensor 1 will exceed the target from the driver unit 17, resulting in a signal that passes through the OR circuit 24 and is outputted by the amplifier 25 and output an actuator 26 which engages a hoist on a hoist, which results in a transition from scooping to hoisting.
Если к моменту по влени сигнала на выходе формировател 14 задани количество материала, охваченное челюст ми грейфера, будет недостаточ- . ным дл заполнени всего объема грейфера , выходной сигнал формировател 15 будет больше выходного сигнала преобразовател 11. В этом случае будут отсутствовать сигналы на выходах элемента 23 сравнени и Схем 21 и 27 ИЛИ и независимо от наличи сигнала на выходе схемы 18 И подъемна If by the time of the signal at the output of the former, the number of material covered by the grapple jaw is insufficient. In order to fill the entire grab volume, the output signal of the driver 15 will be greater than the output signal of converter 11. In this case, there will be no signals at the outputs of comparison element 23 and Circuits 21 and 27 OR, and regardless of the signal at the output of circuit 18
лебедка на подъем включатьс не будет из-за отсутстви сигнала на первом входе схемы 28 И. Ножи челюстей грейфера будут двигатьс по естественной траектории зачерпывани , охватыва все большее количество материала, и, когда новом положении челюстей количество oxBa teHHoro ими материала будет достаточным дл заполнени всего объема Грейфера, выходной сигнал преобразовател 11 станет равньв сигналу формировател 15 задани , в результате чего на выходах элемента 23 сравнени и схем 21 И, 27 ШШ и 22 И по в тс сигналы. Сигнал, по вившийс на выходе схемы 27 ИЛИ, сохран етс вплоть до открьшани грейфера и разрешает включение поДъемной лебедки на подъем дл выполнени выравнивани усилий в канатах.The winch will not be switched on due to the lack of a signal at the first input of the 28 I circuit. The grapple jaws will move along the natural scoop trajectory, covering an increasing amount of material, and when the new jaw position is enough, oxBa teHHoro material will be sufficient for filling the volume of the Grapple, the output signal of the converter 11 will become equal to the signal of the shaper 15 of the task, resulting in the outputs of the comparison element 23 and the 21 And 27 W and 22 And And in the ts signals. The signal that has emerged at the output of the OR circuit 27 is maintained until the grapple is opened and the hoist winch is enabled to turn on to rise to perform the equalization of effort in the ropes.
Предлагаегмое устройство дл автоматического управлени грейферным краном обеспечивает максимально возможную степень заполнени грейфера за счет рационального выбора начала вьфавнивани усилий в рабочих канатах крана, что повьш1ает производитель- . ность крана.The proposed device for automatic control of the grapple crane ensures the highest possible degree of filling of the grapple due to the rational choice of the beginning of force generation in the working ropes of the crane, which increases the producer-. crane ness