Тренажер для обучения оператора грузоподъемной машины

ОП ИСА ИЗОБРЕТ евоз СеветсиихСоцааистииескихРвспублик 1) 521 59 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид 5 ц М. Кл.е Я 09 В 9/04 явлено 17.06.74 (21) 2034500/11 с присоединением заявкиГооударотееиива коиитет Совете Ииииотров ССС ео делам изооретеиий и открытий(53 УДК 629.1-468: :621.873/.873,9 1 088. 8) 7.76, бюллетень26 45) Дата опубликования описания 14.12.7672) Авторы изобретеии ермский политехнический инстит(71) Заявител 54) ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ОПЕРАТОР ГРУЗОПОДЪЕМНОИ МАШИНЫ я к области обучи к тренажерамдлзоподъемной мащиИзобретение относитсщих устройств, в частностя обучения управлению груной.Известен тренажердля обучения оператора грузоподъемной машины. Он содержитблок управления, выходы которого подключены к блокам. моделирования приводов подъема, вылета и поворота. Выход блока моделирования привода подъема этого тренажера соеди нен через блок модуляторов, блок сумматоров и блок коммутаторов с блоком отображения информации, а выход блока моделирования привода вылета соединен через блок сумматоров и б: к коммутаторов с блоком. 15 отображения информации, а также с преобразователем. координат, Выход блока моделирования привода поворота соединен через блок интегрирования поворота с преобразователем координат, причем выходы послед- рО него соединены через блок сумматоров и блок коммутаторов с блоком отображения информации, а оптический выход преобразователи координат связан с экраном блока отображения информации, Яб Известный тренажер не обеспечиваетими тации управления грейфером и возможности обучения оператора навыкам по управлению грейфером в условиях учебного класса.Целью изобретения является расщирение диапазона приобретаемых оператором профессиональных навыков.Указанная цель достигается тем., что в тренажер введены блок моделирования привода замыкания грейфера, блок моделирования состояний грейфера и блок формирования изображения грейфера. При этом выход блока управления соединен со входом. блока моделирования привода, замыкания грейфера, выход которого совместно с выходом блока моделирования привода подъема соединен с блоком моделирования состояний грейфера. Один из выходов последнего соединен через блок модуляторов, блок сумматоров и блок коммутаторов с блоком отображения информации, а второй выход блока моделирования состояния грейфера соединен с блоком формирования изображения грейфера, который через блок сумматоров и блок коммутаторов соединен с блоком отображения информации. Кроме того,в блок моделирования состояний грейферавведены диодный элемент, промежуточныйи выходной сумматоры, насыщающийся изапоминающий элементы, причем выход диодиого элемоыта соединен со входом промежуточного сумматора, выход последнегоподключен через насьццающийся элементко входу запоминающего элемента, связанного с выходным. сумматором, а входы промежуточного и выходного сумматоров соединены с блоком моделирования привода замыкания грейфера, входы диодного и запоминающего элементов соединены с блокоммоделирования привода подъема.15В блок формирования изображения грейфера введены узел ключей, фазосдвигающаяцепочка и генератор высокой частоты. Последний соединен со входом фазосдвигающей цепочки, а ее выходь совместно с выходом блока моделирования состояния грейфера соединены с узлом ключей, выходы которого соединены с блоком сумматоров.На чертеже схематично изображен тренажер для обучения оператора грузоподъемноймащины,Тренажер содержит блок 1 управления,в котором расположены командоаппараты 2,3,4 и 5 соответственно цодъемазамыкания грейфера, вылета и поворота. Командоаппарат 2 подъема соединен со входом блока 6 моделирования привода подъема, команцоаппарат 3 замыкания грейфера - со входом блока 7 моделирования привода замыкания грейфера, командоаппарат вылета 4 со входом блока 8 моделирования привода вылета и командоаппарат поворота 5 -со входом блока 9 моделирования приводаповорота.40 Другой выход блока 13 моделированиясостояний грейфера подключен ко входу блока 22 формирования изображения грейфера,Последний состоит из узла ключей 23, фазосдвигающей цепочки 24 и генератора высокой частоты 25,Выходы блока 22 формирования изображения грейфера, электрические выходы преобра,зователя координат 11 и выходы блока модуляторов соединены с блоком 26 сумматоров,который состоит из сумматоров 27, 28, 29,30, 31, 32, 33, 34. Карый сумматор имеет два входа,Выходы блока 26 сумматоров соединеныс блоком. 35 коммутаторов, который состоитиз коммутатора продольного отклонения 36и коммутатора поперечного отклонения 37.Выходы блока 35 коммутаторов соединеныс блоком, 12 отображения информации.На экране блока 12 отображения информации включенного устройства видны.;а) картина участка Земли, например координатная сетка, спроектированная на экран бло-.ка 12 отображения сверху через оптическийвыход преобразователя координат 11;б) яркая электронная световая точка, поло Выходами блоков моделирования приво,цов подъема и замыкания грейфера являются аналоги длины подъемного и замыкающего канатов, а выходами блоков моделирования приводов вылета и поворота - ана- а логи радиуса вылета и угловой скоростиповорота.Выход блока 9 моделирования привода поворота соединен со входом блока 10 интегрирования поворота. Выходом последне го является механический аналог угла поворота крана.Механический выход блока 1 0 интегрирования поворота соединен с механическим входом преобразователя координат 11. Элек- Я трический вход преобразователя координат 11 соединен с выходом блока 8 моделирования привода вылета.Преобразователь координат 11 имеет один оптический и два электрических выхо да, Через оптический выход преобразователя координат 11 на экран блока 12 отображения информации проектируется оптическое изображение, имитирующее участок Земли. Электрическими выходами преобразователя координат 11 являются аналоги координат проекции грейфера на Землю, причем один из них определяет величину отклонения грейферов от точки подвеса канатов в продольном, а другой в поперечном. стреле направлении.Выход блока 6 моделирования привода подъема и выход блока 7 моделированияпривода замыкания грейфера соединены со входами блока 13 моделирования состоянийгрейфера. Последний состоит из диодного элемента 14. промежуточного сумматора 15, насы-. щающегося элемента 16, запоминающего элемента 17 и выходного сумматора 18.Выходами блока 13 моделирования состояний грейфера является аналог угла раскрытия грейфера и аналог скорректированной на величину раскрытия грейфера длины замыкающего каната.Один выход блока 13 моделирования состояний грейфера и выход блока 6 моделирования привода подъема соединены со входами блока модуляторов 19, который состоит из модуляторов 20 и 21, Выходами блока модуляторов являются аналоги длины подъема и скорректированной на величину раскрытия грейфера длины замыкающего канатов.жение которой отвечает положению проекцииточки подвеса канатов на Землю;в) световая окружность, из центра которойисходят две тонкие световые прямые линии,Друг от друга линии удалены на небольшое 5расстояние и проходят параллельно.Положение световой окружности отвечает положению проекции грейфера на ЗемлюДлина световых линий отображает высотуподнятия грейфера над Землей и состояние 10канатов, Так, канаты натянуты одинаководлина линий одинакова; провис подъемныйканат и грейфер висит на замыкающем канате - длина линии, изображающей подъем.ный канат, меньше длины линии, изображающей замыкающий канат; наоборот - провисзамыкающий канат и грейфер висит на подьемном. канате - длина линии, изображающаяподъемный канат, больше длины линии, изображающей замыкающий канат, 20Состояние световой окружности отображает состояние грейфера (грейфер закрытокружность; грейфер полностью открыт - полуокружность; грейфер открыт не полностьюдуга окружности больше, чем полуокружность). 5Если линии уходят из центра окружности вверх,то это обозначает, что грейфер поднят надЗемлей. Если линии обратились в точки, тоэто обозначает, что грейфер лежит на Земле.Если линии уходят из центра окружности вниз, 3 Ото это обозначает, что грейфер лежит наЗемле и канаты провисли.Таким. образом, перед обучаемым представлена картина, имитирующая картину, наблюдаемую крановщиком реального крана,где он видит положение крана на Земле относительно неподвижных объектов, положение точки подвеса канатов, положение грейфера и его состояние, состояние канатов.Тренажер работает следующим образом,.Для формирования имитирующей реальнуюобстановку картины на экране блока 12 отображения информации коммутаторы 36 и 37работают синхронно со сравнительно низкойчастотой (например 50 Гц) и подключают45ко входам блока 12 отображения информации поочередно выходы блока 26 сумматоров,В первую четверть периода работы коммутаторов на экране блока 12 отображенияинформации формируется изображение точкиподввса канатов. Координаты точки подвесазависят лишь от изменения радиуса вылетаи позтому в эту четверть периода коммутатор продольного отклонения 36 подключаетко входу блока отображения информации выход сумматора 28, а коммутатор поперечного отклонения 37 заземляет второй входблока 12 отображения информации, 60 Во вторую четверть периода на экранеблока 12 отображения информации формируется изображение грейфера, положение которого на экране заВисит от величины поперечного и продольного отклонения его от точки подвеса канатов. Состояние грейфера зависит от соотношения длин подъемного и замыкающего канатов и определяется величиной угла раскрытия грейфера, которая вычисляется в блоке 13 моделирования состояний грейфера и управляет работой узлаключей 23 блока 22 формирования изображения грейфера.Таким образом, во вторую четверть периода коммутаторы 36 и 37 подключают кблоку 12 отображения информации соответственно выходы сумматоров 29 и 34.В третью и четвертую четверти периодана экране блока 12 отображения информацииформируются соответственно изображения замыкающего и подъемного канатов,В третью четверть периода коммутаторы36 и 37 подключают по входу блока 12 отображения информации соответственно сумматоры 30 и 33, в четвертую четверть периодасумматоры 31 и 32.Манипулируя ручками командоаппаратовблока 1 управления обучаемый видит результат своих действий на экране блока 12 отображения информации.Переключая командоаппараты подъема 2и замыкания 3 грейфера, обучаемый можетподнять" грейфер над Землей, фпоставить"его на "грунт", "открыть" и "закрыть" грейфер, если он поднят над Землей, "зачерпнуть""грунт", если грейфер был "опущен" на Зем. -лю открытым. ("открыть" грейфер на землюобучаемый не может так же, как нельзя этого сделать и на реальном кране - это обстоятельство учтено введением запоминающего элемента 17 в блок 13 моделирования состояний из грейфера), Обучаемый может также контролировать и состояния канатов. Так, если грейфер "поднимается" назамыкающем канате, то длина световой линии, его отображающей, больше длины световой линии, отображающей подъемный канат, и наоборот, Имитация состояний грейфера и канатов позволяет во время тренировки приобретать навыки по управлениюгрейфером.,формула изобретения1. Тренажер для обучения оператора грузоподъемной машины, содержащий блок управления, выходы которого подключены к блокам моделирования приводов подъема, вылета и поворота, причем выход блокамоделирования привода подъема соединенчерез блок модуляторов, блок сумматорови блок коммутаторов с блоком отображения информации, а выход блока моделирования привода вылета соединен через блок 5сумматоров и блок коммутаторов с блоком.отображения информации, а также с преобразователем координат, при этом. выходблока моделирования привода поворота соединен через блок интегрирования поворота 10с преобразователем координат, выходы которого соединены через блок сумматоров иблок коммутаторов с блоком отображенияинформации, а оптический выход преобразователя координат связан с экраном блока Ыотображения информации, о т л и ч а ю -щ и й с я тем., что, с целью расширениядиапазона приобретаемых профессиональныхнавыков, в него введены блок моделирования привода замыкания грейфера, блок мо- фцелиюования состояний грейфера и блок формирования изображения грейфера, причем выход блока управления соединен со входом блокамоделирования привода замыкания грейфера,выход которого совместно с выходом блока моде.пирования привода подъема соединен с блоком моделирования состояний грейфера, одиниз выходов которого соединен через блокмодуляторов, блок сумматоров и блок коммутаторов с блоком отображения информации, а второй выход блока моделированиясостояния грейфера соединен с блоком формирования изображения грейфера, который через блок сумматоров и блок коммутаторов соединен с блоком отображения информации.2, Тренажер по п, 1, о т л и ч а ю - ш и й с я тем, что в блок моделирования состояний грейфера введены диодный элемент, промежуточный и выходной сумматоры, насыщающийся и запоминающий элементы, причем выход диодного элемента соединен со входом промежуточного сул- матора, выход которого подключен через насыщающийся элемент ко входу запомина ющего элемента, связанного с выходным. сумматором, а входы промежуточного и выходного сумматоров соединены с блоком моделирования привода замыкания грейфера, входы диодного и запоминающего элементов соединены с блоком, моделирования при вода подъема. 3. Тренажер по п. 1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем. что в блок формирования изображения грейфера введены узел ключей фазосдвигающая цепочка и генератор высокой частоты, причем. генератор высокой частоты соединен со входом фазосдвигающей цепочки, выходы которой совместно с выходом блока моделирования состояния грейфера соединены, с узлом ключей, выходы которого соединены с блоком сумматоров.Русна актор А, Анд Тираж 576 Подписноерственного комитета Совета Миниделам изобретений и открытий