Программное устройство для управления грузовой лебедкой

Союз Советскик Социалистическик Республик(51)М. 1(л,0 05 0 21/00В 66 0 1/48 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) ПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ГРУЗОВОЙ ЛЕБЕДКОЙ Изобретение относится к устройствам управления скоростью гидропривода грузовых лебедок и может бытьиспользовано преимущественно в судовых лебедках, работающих с грузами,опускаемыми под воду,Известны грузовые лебецки с гидроприводом, в частности лебедки,работающие с грузами, опускаемыми по:воду (рыболовецкие трапы, сети, неводы и т.п а также батискафы,необитаемые аппараты с приборами дляисследования океанна и т,п,) . тельно производить на кратчайшем отрезке пути,Скорости опускания и подъема принимаются достаточно большие, а поднимаемые грузы и вращающиеся лебедки имеют большие массы и обладают значительной инерцией, вследствие чего регулировать скорость вращения лебедки, получая при этом каждый раз стабильную программу подвода груза к грузозахватным или грузоподъемным устройствам, особенно при отсутствии прямой видимости груза, практически невозможно. Для этого применяются специальные программные устройстваКроме того, судовые лебедки указанного типа выполняются, как правило, гидроприводными с насосами переменной производительности, управляемыми с помощью встроенного в них сервопривода.В результате воздействия на сервопривод извне меняется производительность насоса, в результате чего меняется скорость вращения лебедки. Насосы от лебедки удалены или расположены в другом помещении, и в большинстве случаев прямая механическая связь между лебедкой и управляюКонпактные грузы после их подъема 15 с глубины принимаются на судне специальными грузозахватными и грузоприемными приспособлениями. Во избеание ударов при стыковке грузов с этими приспособлениями требуется на 2 О верхнем отрезке пути подъема постепенно снизить скорость вращения грузовой лебедки по определенной программе от максимального до некоторого промежуточного значения, безопасного 21 для стыковки. При опускании, когда опасность удара о грузозахватные или грузоприемные устройства отсутствует, с целью сокращения времени опускания груза, его разгон жела- . ЗО Б.И.Коваленко, А,П,Сальников, А.П,Синяткин и М,М.Синяткинащим органом сервопривода для обеспечения программного управления последним невозможна. Механическая связь в этих случаях заменяется на электрическую синхронно-следящую связь с помощью сельсинов.Наиболее близким к предлагаемому является программное устройство для управления грузовой лебедкой, содержащее два двухпозиционных цилиндра с подпружиненными поршнями, кулачок с толкателем, кинематически связанный с датчиком обратной связи положения грузовой лебедки, и выходной вал с ограниченным углом поворота, кинематически связанный с сервоприводом грузовой лебедки (11 .Недостатки устройства заключаются в том, что при подъеме лебедка вращается с постоянной скоростью на всем пути подъема, при опускании лебедка отключается от привода и в течение всего времени опускания становится неуправляемой, что для судовых грузовых лебедок недопустимо, кулачок, вращаясь в рабочем направлении, набегает на ролик сервопривода, т.е. для совершения рабочего перемещения сервопривода требуется усилие со стороны кулачка. Поскольку необходимое усилие мож.т быть значительным, мощность датчика обратной связи, обычно сельсина для этой цели мокет оказаться недостаточной.Цель изобретения - повышение надежности устройства.Цель достигается тем, что в нем толкатель программного кулачка выполнен в виде плавающего коромысла с центральным роликом, которое одним концом связано через поворотный палец со штоком одногО из двухпозиционных цилиндров,. а другим концом. через второй поворотный палец - с подпружиненным наконечником, установлвнным на штоке другого двухпозиционного. цилиндра, Кроме того, оно содержит узел предохранения от заклинивания сервопривода, включенный в кинематическую связь между. выходным валом,с ограниченным углом поворота и сервопривсщом грузовой лебедки, а также то, что в нем в плоскости параллельно плоскости поворста коромысла установлен дополнительный поворотный рычаг, связанный с одной стороны с неподвижной опорой, а с другой - с центральным роликом коромысла.На фиг. 1 изображен общий вид устройства, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 3; на фиг. 6 - структурная схема включения программного устройства; на фиг. 7 - кинематическая схема, программного устройства.Устройство работает следующим об разом. Кулачок 1 жестко насажен на валик 2 вместе с червячным колесом 3,сцепленным с червяком 4, который через зубчатые колеса 5 и б связан сротором сельсина 7, являющимся приемником датчика обратной связи положения грузовой лебедки ( см.фиг.11.Центральный ролик 8 находится в плоскости кулачка 1 и закреплен на оси .9 в плавающем коромысле 10, шарнирносоединенное через поворотные пальцы.11 и 12 с наконечниками 13 и 14 штоков поршней 15 и 16. Для уменьшенияизгибающих усилий, передаваемых наштоки от коромысла 10, концы выполнены цилиндрическими и свободно перемещаются (см.фиг.7) в осевом направлении в отверстиях пальцев 11 и 12.Для исключения вращения коромысла10 вокруг продольной оси и для упорядочения траектории ролика ось 920 подвижно закреплена в дополнительномповоротном рычаге 17, установленномна неподвижной опоре 18. Поршни 15и 16 установлены в двухпозиционныхцилиндрах 19 и 20 и удерживаются в25 крайних положениях одинаковыми пружинами 21 (см.фиг.1), которые однимконцом упираются в регулировочныестаканы 22, а другим - через втулки23 в штоки соответствующих поршней,Наконечник 14 имеет возможность перемещения вдоль штока поршня 16. Висходном положении относительно штока (см фиг.1,7) наконечник 14 удерживается пружиной 24, которая однимконцом упирается в него, а другим -во втулку 25, заштифтованную на конце штока поршня 16.Узел предохранения от заклинивания сервопривода состоит из двухсимметричных друг другу рычагов 2640 и 27 (см.фиг.3,5), свободно насаженных на выходной вал 28 и стянутыхпружиной 29 кручения. Между свободными концами рычагов 26 и 27 зажатыпалец 30, вставленный в рычаг 31,45 заштифтованный на валу 28, а такжетонкий конец пальца 12. Путем пригонки поверхностей рычагов 26 и 27зазоры между ийми и пальцами 12 и30 практически отсутствуют, На валу28 в нижней части заштифтован такжерычаг 32, показывающий по шкале 33угол отклонения вала 28 от нулевогоположения,Устройство работаетследующим образом.При опускании лебедки включаетсяраспределитель 34 (см.фиг.б) и маслопод давлением поступает от насоса 35в нижнюю полость цилиндра 20 (см,фиг.1). Под действием давления пор 0 шень 16 перемещается вверх до упора,сжимая пружину 21. Наконечник 14 поддействием пружины 24 перемещаетсявместе с поршнем 16, воздействуя через палец 12 на рычаг 27, через пруд. жину 29 на увлекающий за собой рычаг. 26 р который черо-; пален .( и рычэг 31 поворачивает вал 28 н полный угол по часоной стрелке. Выходной нал 28 воздействует на сернопривод 36 насоса 37 переменной производительности и включает его н режим, при котором 5 лебедка 38 вращается в сторону опускания груза 39. Лебедка приводит во вращение сельсин-датчик, входящий в датчик обратной связи 40, синхронно с которым вращается сельсиь 7 в программном устройстве, понора 1;ивая кулачок 1 по часовой стрелке. Ход поршня и размеры кинематических звеньев таковы, что ролик 8 не входит в контакт с кулачком 1, и опускание груза происходит с постоянной скоростью.При прекращении опускания выключается распределитель 34, сообщая ни чюю полость гидроцилиндра 20 с баком 41. Поршень 16 под действием 20 пружины возвращается в исходное положение, устанавливая выходной вал 28 в нулевое положение, благодаря чему сернопривод 36 насоса 37 выводится на нулевую производительность 25 и прекращается опускание.В случае заклинивания по каким- либо причинам сернопривода 36 остаются неподвижными и связанные с ним вал 28, рычаг 31 и палец 30. В 30 этом случае при перемещении пальца 12 вниз поворачивается против часовой стрелки рычаг 26 (см.фиг.5), а рычаг 27, упирающийся в палец 12, будет оставаться неподвижным. При переме щении пальца 12 вверх под его воздействием будет поворачиваться рычаг 27 по часовой стрелке при неподвижном рычаге 26. В обоих случаях поломка не произойдет благодаря скру чиванию пружины 29 см,фиг,31.При включении подъема включается распределитель.42, и масло под давлением от насоса 35 поступает в нижнюю полость цилиндра 19. Под действием 45 давления поршень 15 перемещается вверх до упора, сжимая пружину 21. В начальной части хода поршня 15 коромысло 10 поворачивается относительно оси неподвижного пальца 12, 50 затем, после входа ролика 8 в соприкосновение с кулачком 1 дальнейший поворот коромысла происходит вокруг оси ролика 8, Поскольку поршень 16 при этом остается неподвижным, правый конец коромысла перемещается вниз вместе с пальцем 12 и наконеч-, ником 14, сжимая пружину 24 и поворачивая вал 28 против часовой стрелки. Вал 28 воздействует на сервопривод 36 насоса 37 и включает его в ре жим, при котором лебедка 38 вращается в сторону подъема. Аналогично режиму опускания сельсин 7 поворачивает кулачок 1, но против часовой стрелки, По мере понижения профиля кулач ка ролик 8 следует за ним. При этом происходит поворот коромысла 10 относительно оси неподвижного пальца 11, правый конец коромысла вместе с пальцем 12 и наконечником 14 перемещается к исходному положению, постепенно возвращая вал 28 к нулевому положению. Вследствие воздействия вала 28 на сервопривод 36 происходит постепенное уменьшение производительности насоса и соответственно снижение скорости вращения лебедки по мере приближения груза 39 к грузозахватному приспособлению 42.Таким образом, при подъеме на участке подхода груза к груэоэахватным и грузоприемным устройствам скорость подъема плавно снижается от максимального значения до промежуточного, безопасного для стыковки груза с указанными устройствами.При опускании лебедка не отключается от привода, остается управляемой, и скорость опускания груза не может превышать максимального значения обеспечиваемого производительностью насоса гидропривода.Кроме того, при вращении кулачка в рабочем направлении,. т.е. при замедлении скорости подъема груза, происходит не набегание профиля кулачка на ролик, а сбегание ролика с профиля,при этом в точке контакта на кулачок со стороны ролика действует составляющая, направленная н сторону его вращения, что облегчает условия работы сельсина.Применение предлагаемого программного устройства для судовых грузовых лебедок, работающих с грузами, опускаемыми под воду облегчает работу оператора, повышает эксплуатационные скорости подъема.Формула изобретения1. Программное устройство для управления грузовой лебедкой, содержащее два двухпозиционных цилиндра с подпружиненными поршнями, кулачок с толкателем, кинематически связанный с датчиком обратной связи положения грузовой лебедки, и выходной вал с ограниченным углом поворота, кинематически связанный с сервоприводом грузовой лебедки, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройстна, в нем толкатель программного кулач" ка выполнен в ниде плавающего коромысла с центральным роликом, плавающее короьысло одним концом связано через поворотный палец со штоком одного иэ двухпозиционных цилиндров, а другим концом через второй поворотный палец - с подпружиненным наконечником, установленным на штоке другого двухпозиционного цилиндра.2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно содержит узел предохранения от заклинивания сервопривода, включенный в кинематическую связь между выходным валом с ограниченным углом поворота ,5 и сервоприводом грузовой лебедки,3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в нем в плоскости параллельно плоскости поворота коромысла установлен дополнительный поворотный рычаг, связанныйс одной стороны с неподвижной опорой,а с другой - с центральным роликомкоромысла.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9387925, кл. В. бб О 1/48, 1973 (прототип)..ЛиковичТехред Е.Гаврилешко Коррек Пожо едакт 5015/5 Тираж 956 Подпис ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4