Способ контроля грузовой устойчивости трубоукладчика

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХРЕСПУБЛИК 36910 А 19) (11) С 23/90 НИЯ льно-дорожныи ина ния технического.дорожных машин:в. М ВНИИстройГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Проблемы повышеуровня строительных иСборник научных трудодормаш, 1987, с. 63 - 71.(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГРУЗОВОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ТРУБОУКЛАДЧИКА(57) Изобретение относится к подьемнотранспортному машиностроению. Цель изобретения - повышение эффективности. Вычислительное устройство 1 снимает показания с датчиков 2 - 6, а также с задатчика 7, производит последовательное вычисление угла наклона грузовой стрелы, усилия в стреловом и грузовом канатах, угла действия нагрузки на крюке, грузового момента, момента устойчивости и степени загруженности трубоукладчика по грузовому моменту, сигнализирует машинисту о степени загруженности трубоукладчика, повторяя при этом заново цикл операций по определению степени загруженностии трубоукладчи ка,.5 ил.Изобретение относится к подьемно. транспортному машиностроению, а именно к устройствам контроля грузовой устойчивости трубоукладчиков.Цель изобретения - повышение эффек тивности.На фиг. 1 схематически изображена структурная схема предложенного устройства контроля и размещение его на трубоукладчике; на фиг. 2 - узел крепления датчика 10 усилия в стреловом канате; на фиг. 3 - узел крепления датчика усилия в грузовом кана.те; на фиг. 4 - упрощения блок схема алгоритма работы устройства контроля грузовой устойчивости трубоукладчика, на фиг. 5 - 15 расчетная схема трубоукладчика.Устройства контроля грузовой устойчивости трубаукладчика содержит бортовое вычислительное устройство 1 (фиг, 1), к входу которого подсоединены датчик 2 угла на клона грузовой стрелы, датчик 3 усилия в стрелавом канате, датчик 4 усилия в грузовом канате, датчик 5 угла поперечного наклона трубаукладчика, датчик 6 угла пава: ата тяги контргруза и задатчик 7 каэф фициента грузовой устойчивости, а к выходу вычислительного устройства подсоединен блок 8 сигнализации и индикации. В качестве бортового вычлслительного устройства 1 мажет быть использован 16-разрядный бар тавой микропроцессорный контролер БМК,В качестве датчика 3 усилия в стреловам канате может быть использован датчик усилий из комплекта ОГБ, связанный са стрелавым канатам через рычаг 9 и клина вай зажим 10 на свободном конце стрелковага каната (фиг, 2). В этом случае усилие в стрелавам канате будет определяться согласно выражению40Иск = Язскэск/з где Яэск - усилие, действующее на датчик 3 усилий;г 1 эск, пз - плечи крепления датчика 3 45 усилий и стрелкового каната к оси поворотного шарнира рычага 9.В качестве датчика 4 усилия в грузовом канате может быть использован датчик усилий из комплекта ОГБ, связанный с грузо вым канатом 11 через обводной блок 12 и рычаг 13 фиг. 3), В этом случае усилие в грузовом канате будет определяться согласно выражению55Ягк = Язгк эгк/(Ьбл 81 Пфгк . У)+ ф+ зп(Р+Й где Ьзгк и йод - плечи. крепления датчика 4 и обводного блока 12 относительно поворотного шарнира рычага 13;Яэгк - усилйе, действующее на датчик 4;Р И О- конструктивные углы крепления элементов датчика 4.Угол наклона грузовой стрелы в этом случае будет вычислятьсяр= агсзпйоФ 3 и (фсп+)++ Рсп-%)2Фгде Вг, - расстояние от ребра опрокидывания до оси портала;ф- угол между вектором, направленным от ребра опрокидывания к оси портала и горизонталью трубоукладчика,В качестве датчика 5 угла поперечного наклона трубоуклэдчика можно использовать маятниковый датчик ДКБ из комплекта аппаратуры "Профиль",В качестве эадатчика 7 грузовой устойчивости можно использовать потенциометр типа ПЛП.Устройство работает следующим образом.При включении устройства контроля бортовое вычислительное устройство 1 снимает показания с датчиков 2 - 6, а также с задатчика 7 и производит последовательное вычисление угла наклона грузовой стрелы, усилия в стреловом и грузовом канатах угла действия нагрузки на крюке грузового момента, момента устойчивости и степени за-. груженности трубоукладчика по грузовому моменту и сигнализирует машинисту о степени загруженности трубоукладчика на блоке 8 индикации, повторяя при этом заново цикл операций по определению степени загруженности трубоуклэдчика. Таким образам, машинист в зависимости от условий работы трубоукладчика изменяет выходной сигнал задатчика 7 коэффициента грузовой устойчивости, а бортовое вычислительное устройство 1 определяет степень загруженности трубоукладчика при любом, в пределах рабочей зоны, поперечном его наклоне, произвольных положениях грузовой стрелы и контргрузэ, а также при различных углах действия нагрузки на крюке, обеспечивая при этом безопасность работ. В случае более чем 900-ной загрузки бортовое вычислительное устройство 1 формирует сигнал предупреждения на блоке 8 индикации, а в случае более чем 100;4-ной загрузки - аварийную сигнализацию и звуковой сигнал.Примером конкретного применения предлагаемого способа контроля грузовойустойчивости может служить алгоритм работы устройства контроля (фиг, 4 и 5), заключающийся в том, что измеряют величины усилия в стреловом канате (Ьк), усилия в грузовом канате (Ягк), угла (а) поперечного 5 наклона трубоукладчика, угла Р) наклона . грузовой стрелы и угла (Р ) поворота тяги крепления контргруза, затем производят вычисление угла (у) действия нагрузки на крюке иэ условия равенства моментов, дей ствующих на грузовую стрелу относительно шарнира ее крепления:"() где Ьгк, Ьек и Ьсп - плечи действия усилий в грузовом и стреловом канатах и стреловом полиспасте соответственно относительно оси шарнира крепления грузовой стрелы;псп, пгп - кратность стрелового и грузо вого полиспастов;Ос, Кс - сила тяжести грузовой стрелы и расстояние от ее центра тяжести до шарнира крепления;- длина грузовой стрелы. 2 Плечи действия канатов можно определить по зависимостям; Ща+ Я у = агсз Ь=созе+/Ь 1 +/Згк), Ьс,= соз ф - фог+Дск) Ьсп =соз(о - аког +фсп),где Р 01, Вог - углы отклон крепления грузовой и стрел оси грузовой стрелы (фиг. 5)Ргк .иск фсп - углы накл стрелового канатов и стрел ста к горизонтали трубоуклаУглы наклона канатов од деляются углом наклона гру ния шарниров овой обойм от онэ грузового иового полиспадчика, нозначно опреэовой стрелы: 4,Вгк = агсщ рск = эгстя сп = агстц -где Х 1, У 1, Х 6, У 6, Хл, У ХУ, шарнира крепления грузовой схода грузового каната с обвод точки схода стрелкового кана лебедки и оси портала относи опрокидывания,координаты трелы, точка ного блока 12 а с барабанаельно ребра После вычисления угла действия нагрузки определяют величину грузового момента, образованного действием нагрузки и силой тяжести грузовой стрелы относительно ребра опрокидывания:Мг = Ягк пгп (. 3 пу+3 п(у+ /31 - Д) ++Ос(йс зп(й+Р)+3 п(х+Д 1),где- раестсяние от ребра опрокидывания до шарнира крепления грузовой стрелы;81 - угол между направлением вектора,направленного от ребра опрокидывания к шарниру крепления стрелы, и вертикалью,Вслед эа вычислением грузового мо-.мента вычисляют момент устойчивости трубоукладчика=О, й. соз(а+а)+Мп,где От и Рт - сила тяжести базовой машины и расстояние от центра ее тяжести до ребра опрокидывания соответственно;а - угол между вектором, направленным от ребра опрокидывания к центру тяжести машины и горизонталью трубоукладчикэ;М - часть момента устойчивости труба- укладчика, создаваемая силой тяжести контргруза относительно ребра опрокидывания и зависящая от углов а и р в соответствии с конструкцией системы выноса контргруза,После определения момента устойчивости опрашивают эадатчик 7 коэффициента грузовой устойчивости (Кгу) и определяют степень загруженности трубоукладчика по формуле3 = Мг КгуМувеличину которой выводят нэ индикатор в зону обзорности машиниста.Формула изобретения Способ контроля грузовой устойчивости трубоукладчика, заключающийся в том, что измеряют угол наклона грузовой стрелы относительно базы трубоукладчика и усилие в стреловом канате и с учетом указанных величин определяют степень загруженности трубоукладчика, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности, дополнительно измеряют угол поперечного наклона базы трубоукладчика и усилие в грузовом канате, а степень загруженности трубоукладчика определяют по зависимости3 = МгКгу/Мугде Мг - момент, образованный действием нагрузки и весом грузовой стрелы. относительно ребра опрокидывания трубоукладчика;Кгу - коэффициент грузовой устойчивости; 5Му - момент устойчивости трубоукладчика,при этом указанные моменты определяют по зависимостям10Мг= ЯгкПгпР 81 п)+ 1 фзфф+ф 1 Щ++8 Рс ыпа+Р)+1 зп(а+Р 1 И,Му = ОтВтсоя 7 о + О) + Ми,где Б - ,силие в грузовом канате;п - кратность грузового полиспаста;- длина грузовой стрелы;20- расстояние от ребра опрокидывания до шарнира крепления грузовой стрелы;Й - расстояние от центра тяжести грузовой стрелы до шарнира ее крепления;Ос - вес грузовой стрелы;а - угол поперечного наклона трубоукладчика;ф- угол наклона грузовой стрелы;у - угол действия нагрузки на крюке; Р 1 -угол между вертикалью и направлением вектора, направленного от ребра опрокидывания к шарниру крепления стрелы;а, - угол между горизонталью и вектором, направленным от ребра опрокидывания к центру тяжести базовой машины;От - вес базовой машины;Ят- расстояние от центра тяжести базовой машины от ребра опрокидывания;Мп - часть момента устойчивости трубоукладчика, создаваемая весом контргруза относительно ребра опрокидывания,Ю1736910 Составитель С.РомановРедактор М.Бандура Техред М.Моргентал Корректор М,Пож оизводственно-издательский комбинат "Патент" г. УжгоГжгород, ул. агарина, 101Ф Заказ 1865 ВНИИПИ Тираж . Подписноедарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушскав наб., 4/5