RU2290361C2 - Method of adjusting load-lifting crane safeguard - Google Patents
Method of adjusting load-lifting crane safeguard Download PDFInfo
- Publication number
- RU2290361C2 RU2290361C2 RU2005116352/11A RU2005116352A RU2290361C2 RU 2290361 C2 RU2290361 C2 RU 2290361C2 RU 2005116352/11 A RU2005116352/11 A RU 2005116352/11A RU 2005116352 A RU2005116352 A RU 2005116352A RU 2290361 C2 RU2290361 C2 RU 2290361C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- load
- crane
- lifting
- boom
- value
- Prior art date
Links
Landscapes
- Jib Cranes (AREA)
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в системах защиты от перегрузок и повреждения грузоподъемных кранов и кранов-трубоукладчиков.The invention relates to mechanical engineering and can be used in systems of protection against overloads and damage to hoisting cranes and pipe-laying cranes.
Известен способ настройки прибора безопасности грузоподъемного крана путем подъема тарированных грузов заданной массы в двух точках грузовой характеристики крана (при минимальном и максимальном вылете) и механического регулирования положения датчиков в каналах измерения нагрузки и вылета из условия обеспечения соответствия характеристики отключения прибора безопасности заданной грузовой характеристике крана [1].There is a method of adjusting the safety device of a crane by lifting calibrated loads of a given mass at two points of the crane's load characteristic (with minimum and maximum reach) and mechanically adjusting the position of the sensors in the channels for measuring the load and departure from the condition of ensuring that the safety device disconnect characteristics match the specified crane load characteristic [ one].
Недостатком этого способа является высокая трудоемкость настройки прибора на кране, вызванная наличием механических регулировок.The disadvantage of this method is the high complexity of the device settings on the crane, caused by the presence of mechanical adjustments.
Более совершенным и наиболее близким к предложенному является способ настройки прибора безопасности путем подъема тарированного груза заданной массы в точках грузовой характеристики с известными параметрами стрелового оборудования, а также регулирования сигналов в каналах измерения нагрузки, вылета и/или угла наклона стрелы из условия обеспечения соответствия характеристики отключения прибора безопасности заданной грузовой характеристике крана путем сложения и/или перемножения выходных сигналов датчиков с сигналами, соответствующими настроечным параметрам, которые предварительно определяют и сохраняют в энергонезависимой памяти прибора безопасности [2].The most advanced and closest to the proposed method is to configure the safety device by lifting a tared load of a given mass at points of the load characteristic with known parameters of the boom equipment, as well as adjusting the signals in the channels for measuring the load, departure and / or angle of the boom from the condition of ensuring that the shutdown characteristics are consistent safety device for a given crane load characteristic by adding and / or multiplying the output signals of sensors with signals corresponding to tuning parameters that are previously determined and stored in the non-volatile memory of the safety device [2].
В известном способе достигается снижение трудоемкости настройки прибора безопасности на кране за счет применения электронной регулировки сигналов в каналах измерения параметров работы крана без механической регулировки положения датчиков.In the known method, a reduction in the complexity of setting the safety device on the crane is achieved through the use of electronic signal adjustment in the measurement channels of the crane operation parameters without mechanical adjustment of the position of the sensors.
Однако, ввиду необходимости подъема тарированного груза в различных точках грузовой характеристики крана, трудоемкость настройки прибора безопасности на кране остается достаточно высокой.However, due to the need to lift calibrated cargo at various points of the crane's cargo characteristics, the complexity of setting up a safety device on the crane remains quite high.
Другим недостатком этого технического решения является отсутствие автоматической подстройки прибора безопасности в процессе эксплуатации грузоподъемного крана, что приводит к усложнению технического обслуживания прибора безопасности ввиду необходимости его периодической перенастройки, а также к ухудшению точности работы прибора безопасности и к соответствующему снижению эффективности защиты грузоподъемного крана из-за временного и температурного дрейфа параметров прибора безопасности, в частности датчика его нагрузки.Another disadvantage of this technical solution is the lack of automatic adjustment of the safety device during operation of the crane, which complicates the maintenance of the safety device due to the need for periodic reconfiguration, as well as the deterioration of the accuracy of the safety device and a corresponding decrease in the efficiency of protection of the crane due to temporary and temperature drift of the parameters of the safety device, in particular its load sensor.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное изобретение, является уменьшение трудоемкости настройки прибора безопасности на грузоподъемном кране путем реализации этой настройки без подъема краном тарированного груза.The technical result to which the claimed invention is directed is to reduce the complexity of setting up a safety device on a crane by realizing this setting without lifting the calibrated load by the crane.
Дополнительными техническими результатами заявленного изобретения являются упрощение технического обслуживания прибора безопасности путем исключения необходимости его периодической перенастройки, а также повышение точности работы прибора безопасности и соответствующего повышения эффективности защиты грузоподъемного крана за счет устранения дрейфа параметров прибора безопасности.Additional technical results of the claimed invention are to simplify the maintenance of the safety device by eliminating the need for periodic reconfiguration, as well as improving the accuracy of the safety device and the corresponding increase in the protection efficiency of the crane by eliminating the drift of the safety device parameters.
В предложенном способе настройки прибора безопасности грузоподъемного крана, заключающемся в регулировании по меньшей мере одного сигнала в каналах измерения нагрузки, и/или вылета, и/или угла наклона стрелы путем сложения и/или перемножения этого сигнала по меньшей мере с одним сигналом, соответствующим по меньшей мере одному настроечному параметру, значение которого предварительно определяют и сохраняют в энергонезависимой памяти прибора безопасности, указанные технические результаты достигаются за счет того, что указанное регулирование осуществляют при отсутствии нагрузки на грузозахватном органе грузоподъемного крана из условия получения нулевого значения массы поднимаемого груза или грузового момента в канале ограничения нагрузки грузоподъемного крана, для чего значение по меньшей мере одного из указанных настроечных параметров определяют при отсутствии нагрузки на грузозахватном органе грузоподъемного крана. При этом значение этого настроечного параметра определяют либо по команде оператора после выявления оператором отсутствия нагрузки на грузозахватном органе крана, либо автоматически. В последнем случае в начале работы грузоподъемного крана и/или в процессе выполнения циклов подъема/опускания и перемещения груза анализируют изменение по меньшей мере одного сигнала по меньшей мере в одном из указанных каналов измерения, в результате этого выявляют интервал времени, в котором отсутствует нагрузка на грузозахватном органе, и в этом интервале времени определяют значение по меньшей мере одного из указанных настроечных параметров.In the proposed method of adjusting the safety device of a crane, which consists in regulating at least one signal in the channels for measuring the load and / or the departure and / or the angle of the boom by adding and / or multiplying this signal with at least one signal corresponding to at least one tuning parameter, the value of which is previously determined and stored in the non-volatile memory of the safety device, these technical results are achieved due to the fact that the specified regulation ment is carried out in the absence of load on the crane lifting body of the conditions for obtaining a zero weight of the lifted load or the load moment in channel limit load of the crane, for which the value of at least one of said adjustment parameters is determined at no load on the lifting body of the crane. At the same time, the value of this tuning parameter is determined either by the operator’s command after the operator detects that there is no load on the crane lifting device, or automatically. In the latter case, at the beginning of the operation of the crane and / or during the execution of the lifting / lowering and moving cycles of the load, the change in at least one signal in at least one of the indicated measurement channels is analyzed, as a result, a time interval in which there is no load on load gripping body, and in this time interval determine the value of at least one of these tuning parameters.
Для получения необходимых технических результатов указанный интервал времени может быть выявлен путем определения минимального значения сигнала в канале измерения массы поднимаемого и перемещаемого груза, в частности в момент отсутствия горизонтального перемещения грузозахватного органа или оголовка стрелы грузоподъемного крана после опускания груза грузовой лебедкой. При определении минимального значения сигнала в канале измерения массы поднимаемого и перемещаемого груза дополнительно может осуществляться сглаживание его колебаний в динамических режимах работы грузоподъемного крана.To obtain the necessary technical results, this time interval can be determined by determining the minimum signal value in the channel for measuring the mass of the lifting and moving cargo, in particular when there is no horizontal movement of the load-gripping body or the head of the boom of the crane after lowering the load with a cargo winch. When determining the minimum value of the signal in the channel for measuring the mass of the lifting and moving cargo, it can additionally smooth out its oscillations in the dynamic modes of operation of the crane.
Кроме того, для получения указанных технических результатов интервал времени, в котором отсутствует нагрузка на грузозахватном органе, может выявляться в начале работы грузоподъемного крана, т.е. после включения прибора безопасности. Для этого, на основании значений сигналов в каналах измерения длины, угла азимута и угла наклона стрелы, выявляется нахождение стрелы грузоподъемного крана в транспортном положении. После этого интервал времени от начала движения стрелы или грузозахватного органа до окончания движения стрелы или до окончания опускания грузозахватного органа считается интервалом времени, в котором отсутствует нагрузка на грузозахватном органе.In addition, to obtain the indicated technical results, the time interval in which there is no load on the load gripping body can be detected at the beginning of the operation of the crane, i.e. after turning on the safety device. To do this, based on the values of the signals in the channels for measuring the length, azimuth angle and angle of inclination of the boom, the presence of the crane jib in the transport position is detected. After this, the time interval from the beginning of the movement of the boom or load-gripping body to the end of the movement of the boom or to the end of lowering the load-gripping body is considered the time interval in which there is no load on the load-gripping body.
В любом варианте реализации предложенного способа для получения необходимых технических результатов значения указанных настроечных параметров могут определяться при различных значениях длины и/или угла наклона стрелы в виде функции по меньшей мере одного из этих параметров.In any embodiment of the proposed method to obtain the necessary technical results, the values of the specified tuning parameters can be determined for various values of the length and / or angle of the boom as a function of at least one of these parameters.
Определение значения какого-либо настроечного параметров осуществляют, в частности, периодически - в каждом начале работы грузоподъемного крана и/или через предварительно заданное число циклов подъема/опускания и перемещения груза.The determination of the value of any tuning parameters is carried out, in particular, periodically - at each start of the operation of the crane and / or through a predetermined number of cycles of lifting / lowering and moving the load.
Благодаря реализации указанных отличительных признаков в предложенном способе обеспечивается определение настроечных параметров прибора безопасности без подъема грузоподъемным краном тарированных грузов. Причем это может осуществляться как по командам крановщика, так и автоматически в процессе работы грузоподъемного крана. Автоматическое определение настроечных параметров позволяет исключить дрейф параметров прибора безопасности и, соответственно, повысить точность его работы.Due to the implementation of these distinctive features in the proposed method, it is possible to determine the tuning parameters of the safety device without lifting tared loads by a crane. Moreover, this can be carried out both on the instructions of the crane operator, and automatically during the operation of the crane. Automatic detection of tuning parameters eliminates the drift of the safety device parameters and, accordingly, improves its accuracy.
За счет этого обеспечивается также уменьшение трудоемкости настройки прибора безопасности, упрощение технического обслуживания прибора безопасности и крана в целом, а также повышение точности и эффективности защиты грузоподъемного крана от перегрузок и повреждений. Поэтому указанные признаки находятся в прямой причинно-следственной связи с достигаемыми техническими результатами.This also reduces the complexity of setting up the safety device, simplifies maintenance of the safety device and the crane as a whole, and improves the accuracy and efficiency of protecting the crane against overload and damage. Therefore, these signs are in direct causal relationship with the achieved technical results.
На чертеже в качестве примера реализации предложенного способа настройки приведена функциональная схема прибора (или системы) безопасности грузоподъемного крана.In the drawing, as an example of the implementation of the proposed tuning method, a functional diagram of a safety crane device (or system) is shown.
Прибор безопасности содержит электронный блок 1 и датчики рабочих параметров 2 грузоподъемного крана (именуемые также «датчиками»). Электронный блок 1 содержит цифровой вычислитель 3, выполненный на основе микроконтроллера, и подключенные к нему органы управления (кнопки, клавиши) 4, индикаторы (светодиодные, символьные жидкокристаллические и т.п.) 5, запоминающее устройство (микросхемы Flash-памяти) 6 и устройство ввода/вывода информации 7.The safety device contains an electronic unit 1 and sensors operating parameters 2 of a crane (also referred to as "sensors"). The electronic unit 1 contains a digital computer 3, based on the microcontroller, and connected to it controls (buttons, keys) 4, indicators (LED, symbolic liquid crystal, etc.) 5, a storage device (flash memory chips) 6 and information input / output device 7.
У прибора безопасности с аналоговыми датчиками 2 устройство ввода/вывода информации 7 содержит аналого-цифровой преобразователь, а у прибора с цифровыми датчиками - трансивер или контроллер мультиплексного канала обмена данными, в частности последовательного интерфейса типа CAN, реализованного по стандартам ISO 11898, ISO 11519 или типа LIN, утвержденного Европейским Автомобильным Консорциумом. Устройство ввода/вывода информации 7 содержит по меньшей мере один силовой ключ, выполненный в виде электромагнитного реле или силовой интегральной микросхемы. Выход каждого ключа подключен к исполнительному устройству 8 крана, в качестве которого может использоваться, например, электромагнитный клапан, включенный в гидравлическую систему управления краном.For a safety device with analog sensors 2, the input / output information device 7 contains an analog-to-digital converter, and for a device with digital sensors, it contains a transceiver or controller for a multiplex communication channel, in particular, a CAN-type serial interface implemented in accordance with ISO 11898, ISO 11519, or type LIN approved by the European Automobile Consortium. The input / output device information 7 contains at least one power switch, made in the form of an electromagnetic relay or power integrated circuit. The output of each key is connected to the actuator 8 of the crane, which can be used, for example, an electromagnetic valve included in the hydraulic control system of the crane.
Датчики 2 включают в себя датчик нагрузки грузоподъемного крана 9, выполненный в виде тензометрического датчика усилия в грузовом или стреловом канате или в виде тензометрических датчиков давления в гидроцилиндре подъема стрелы, датчик длины стрелы 10, выполненный, например, в виде кабельного барабана с потенциометрическим датчиком угла его поворота, датчик угла наклона стрелы 11, выполненный, например, в виде микромеханического инклинометра/акселерометра, и датчик угла азимута 12, выполненный, например, в виде потенциометра. Прибор безопасности может содержать также дополнительные датчики 13, к которым относятся, в частности, датчик предельного подъема грузозахватного органа, датчик приближения к линии электропередачи, дискретные датчики перемещений органов управления краном, датчик хода грузовой лебедки и т.п. Отдельные датчики, показанные на чертеже, могут отсутствовать. Конкретный набор датчиков зависит от конструкции конкретного грузоподъемного крана и варианта реализации предложенного способа.The sensors 2 include a load sensor of the crane 9, made in the form of a strain gauge force sensor in the cargo or boom rope or in the form of strain gauge pressure sensors in the boom lifting hydraulic cylinder, the length sensor of the boom 10, made, for example, in the form of a cable reel with a potentiometric angle sensor its rotation, the angle sensor of the boom 11, made, for example, in the form of a micromechanical inclinometer / accelerometer, and the azimuth angle sensor 12, made, for example, in the form of a potentiometer. The safety device may also contain additional sensors 13, which, in particular, include a sensor for limit lifting of the load gripping body, a proximity sensor to the power line, discrete sensors for moving the crane controls, a load winch stroke sensor, etc. The individual sensors shown in the drawing may not be available. A specific set of sensors depends on the design of a particular crane and the implementation of the proposed method.
Каждый из датчиков 2 (9-13) может быть выполнен либо аналоговым, либо цифровым. В первом случае каждый датчик содержит первичный преобразователь (тензометрический мост, потенциометр и т.п.), выходной сигнал которого непосредственно или через расположенный в датчике усилитель при помощи отдельного провода подключается к соответствующему входу устройства ввода/вывода информации 7. Если датчик выполнен цифровым - с мультиплексным каналом обмена данными, то он содержит, в частности, последовательно соединенные первичный преобразователь, микроконтроллер датчика и трансивер или драйвер мультиплексного канала обмена данными.Each of the sensors 2 (9-13) can be performed either analog or digital. In the first case, each sensor contains a primary converter (strain gauge bridge, potentiometer, etc.), the output signal of which is connected directly or through an amplifier located in the sensor using a separate wire to the corresponding input of the information input / output device 7. If the sensor is digital - with a multiplex communication channel, it contains, in particular, a series-connected primary converter, a sensor microcontroller and a transceiver or driver of a multiplex communication channel for constant.
С целью упрощения настройки прибора безопасности на грузоподъемном кране каждый из датчиков 2 (9-13) может быть выполнен с нормализацией его выходного сигнала. В этом случае усилитель аналогового датчика или микроконтроллер цифрового датчика выполняются с возможностью компенсации смещения нуля, лианеризации, термокомпенсации и калибровки коэффициента передачи этого датчика.In order to simplify the configuration of the safety device on a crane, each of the sensors 2 (9-13) can be performed with the normalization of its output signal. In this case, the amplifier of the analog sensor or the microcontroller of the digital sensor are configured to compensate for zero bias, lianerization, thermal compensation and calibration of the transmission coefficient of this sensor.
Система безопасности работает следующим образом.The security system operates as follows.
Перед началом работы грузоподъемного крана крановщик (оператор) при помощи органов управления 4, расположенных на электронном блоке 1, осуществляет ввод в цифровой вычислитель 3 параметров, определяющих режимы работы крана (положение выдвижных опор, кратность запасовки грузового полиспаста, наличие, длину и угол наклона гуська и т.д.), если для данной конструкции крана ввод этих параметров является необходимым. Введенные параметры сохраняются в энергонезависимом (Flash) запоминающем устройстве 6 или в памяти (в EEPROM) микроконтроллера цифрового вычислителя 3.Before starting the operation of the crane, the crane operator (operator), using the controls 4 located on the electronic unit 1, enters into the digital computer 3 parameters that determine the crane's operating modes (position of the sliding supports, the number of times the cargo shear block is stored, the presence, length and angle of the jib etc.) if, for a given crane design, entering these parameters is necessary. The entered parameters are stored in non-volatile (Flash) memory device 6 or in the memory (in EEPROM) of the microcontroller of the digital computer 3.
Зона допустимых значений положения грузоподъемного (стрелового) оборудования крана вводится при задании параметров координатной защиты при помощи органов управления 4 и также сохраняется в памяти микроконтроллера цифрового вычислителя 3 или в запоминающем устройстве 6.The zone of permissible position values of the lifting (boom) equipment of the crane is entered when the coordinate protection parameters are set using the controls 4 and is also stored in the memory of the microcontroller of the digital computer 3 or in the storage device 6.
Управление грузоподъемным краном осуществляется крановщиком путем перемещения органов управления (рукояток, рычагов и т.п.), например, гидравлическими распределителями крана в соответствующих направлениях. Чтобы произошло какое-либо движение крана, необходимо как наличие управляющего воздействия крановщика, так и отсутствие блокирования этого движения со стороны исполнительного устройства 8.The crane is controlled by the crane operator by moving the controls (handles, levers, etc.), for example, with hydraulic valves in the corresponding directions. For any movement of the crane to occur, both the presence of the control action of the crane operator and the absence of blocking this movement by the actuator 8 are necessary.
При отсутствии перегрузки крана по грузовому моменту и при нахождении его стрелы в зоне допустимых значений по координатной защите, устройство ввода/вывода информации 7 электронного блока 1 формирует на исполнительное устройство 8 сигнал, разрешающий движения крана.If there is no crane overload at the load moment and when its boom is in the zone of permissible values for coordinate protection, the information input / output device 7 of the electronic unit 1 generates a signal allowing the crane to move to the actuator 8.
С помощью датчиков 2 в приборе безопасности реализуются каналы измерения параметров работы крана, характеризующих его загрузку и положение грузоподъемного (стрелового оборудования). Микроконтроллер цифрового вычислителя 3 работает по программе, определенной при проектировании прибора безопасности и предварительно записанной в его память или в запоминающее устройство 6, и через устройство ввода/вывода информации 7 по мультиплексному каналу обмена данными или по отдельным линиям связи получает от датчиков 2 значения параметров работы грузоподъемного крана.Using sensors 2, the safety device implements channels for measuring the crane operation parameters characterizing its loading and the position of the lifting (boom equipment). The microcontroller of the digital computer 3 operates according to the program determined during the design of the safety device and previously recorded in its memory or in the storage device 6, and through the input / output device 7 through the multiplex data exchange channel or via individual communication lines receives operation parameters from the sensors 2 hoisting crane.
В процессе работы крана, после получения информации от датчиков 2, микроконтроллер цифрового вычислителя 3 по известным функциональным зависимостям определяет текущую нагрузку крана и положение его грузоподъемного (стрелового) оборудования. При необходимости, для определения текущей нагрузки крана и/или текущего положения его стрелы или грузозахватного органа, осуществляются необходимые преобразования выходных сигналов датчиков рабочих параметров 2. Это имеет место в случае, когда текущая нагрузка крана и/или положение его стрелы или грузозахватного органа измеряются косвенным образом - например, при определении нагрузки стрелового гидравлического крана по давлениям в штоковой и поршневой полостях гидроцилиндра подъема стрелы. Эти преобразования реализуются цифровым вычислителем 3. Соответственно, под каналом измерения (или измерительным каналом) какого-либо параметра работы крана в данном техническом решении подразумевается вся совокупность элементов прибора безопасности, образующая путь прохождения и преобразования измерительного сигнала параметра работы крана от входа (датчика) до получения цифрового значения этого параметра в микроконтроллере цифрового вычислителя 3 электронного блока 1.During the operation of the crane, after receiving information from the sensors 2, the microcontroller of the digital computer 3 determines the current load of the crane and the position of its lifting (boom) equipment using the known functional dependencies. If necessary, to determine the current load of the crane and / or the current position of its boom or load-gripping body, the necessary transformations of the output signals of the sensors of operating parameters are carried out 2. This takes place when the current load of the crane and / or the position of its boom or load-gripping body are measured indirectly way - for example, when determining the load of a hydraulic boom crane by pressure in the rod and piston cavities of the boom lifting hydraulic cylinder. These transformations are implemented by a digital computer 3. Accordingly, the measurement channel (or measuring channel) of a crane operation parameter in this technical solution means the entire set of safety device elements that forms the path of the passage and conversion of the measuring signal of the crane operation parameter from the input (sensor) to obtaining the digital value of this parameter in the microcontroller of the digital computer 3 of the electronic unit 1.
Допустимые режимы нагружения в виде грузовых характеристик крана хранятся в памяти микроконтроллера или в запоминающем устройстве 6.Permissible loading modes in the form of crane loading characteristics are stored in the memory of the microcontroller or in the storage device 6.
Далее микроконтроллер цифрового вычислителя 3 осуществляет сравнение текущей нагрузки (массы поднимаемого груза или грузового момента) крана с предельно-допустимым значением нагрузки, а также сравнение фактического положения грузоподъемного оборудования с зоной допустимых положений, заданных при введении координатной защиты и, в зависимости от результатов этих сравнений, через устройство ввода/вывода информации 7 подает на исполнительное устройство 8, например, сигнал отключения электрогидравлического клапана. Благодаря этому осуществляется автоматическая защита крана от перегрузки и защита от столкновений стрелового оборудования с различными препятствиями (координатная защита). Одновременно наиболее важные параметры работы грузоподъемного крана отображаются на лицевой панели электронного блока 1 при помощи индикаторов 5.Next, the microcontroller of the digital computer 3 compares the current load (mass of the load or load moment) of the crane with the maximum permissible load value, as well as compares the actual position of the lifting equipment with the zone of permissible positions specified during the introduction of coordinate protection and, depending on the results of these comparisons , through the input / output device information 7 supplies to the actuator 8, for example, a shutdown signal of the electro-hydraulic valve. Thanks to this, the crane is automatically protected against overload and protection against collisions of boom equipment with various obstacles (coordinate protection). At the same time, the most important operating parameters of the crane are displayed on the front panel of the electronic unit 1 using indicators 5.
Микроконтроллер цифрового вычислителя 3 электронного блока 1, кроме реализации защитных функций грузоподъемного крана, работает также в режиме настройки. Программа его работы в этом режиме также разрабатывается при проектировании прибора безопасности и сохраняется в памяти микроконтроллера или в запоминающем устройстве 6.The microcontroller of the digital computer 3 of the electronic unit 1, in addition to the implementation of the protective functions of the crane, also works in the setting mode. The program of his work in this mode is also developed during the design of the safety device and is stored in the memory of the microcontroller or in the storage device 6.
Реализация защитных функций и функций настройки прибора безопасности осуществляется микроконтроллером одновременно в режиме разделения времени (в многозадачном режиме работы микроконтроллера) непосредственно во время работы грузоподъемного крана без переключения прибора безопасности в режим настройки.The implementation of the protective functions and the settings of the safety device is carried out by the microcontroller simultaneously in the time sharing mode (in the multitasking mode of the microcontroller) directly during the operation of the crane without switching the safety device to the setting mode.
Настройка прибора безопасности необходима после его первичного монтажа на грузоподъемный кран, после ремонта или замены какой-либо составной части этого прибора, а также периодически в процессе эксплуатации прибора на кране. Эта необходимость обусловлена отсутствием или неточностью нормализации выходных сигналов датчиков 2 (т.е. отличиями выходных сигналов различных датчиков одного и того же типа при равных значениях измеряемых параметров работы крана), разбросами параметров различных кранов (отличиями в геометрических размерах, в массе и т.п.), неточностью и неидентичностью установки датчиков на грузоподъемный кран - погрешностью монтажа (приварки) элементов крепления, погрешностью ориентирования установочных (крепежных) элементов на корпусах датчиков и т.п., а также изменениями (дрейфом) параметров прибора безопасности в эксплуатации, в частности постепенными изменениями начального значения (смещения нуля) и коэффициента передачи датчиков с течением времени или при изменении температуры окружающей среды. Типичным примером таких изменений является изменение параметров тензорезисторных датчиков из-за известного в технике тензометрии явления «ползучести».Setting up the safety device is necessary after its initial installation on a crane, after repair or replacement of any component of this device, and also periodically during operation of the device on a crane. This need is due to the absence or inaccuracy of the normalization of the output signals of the sensors 2 (i.e., differences in the output signals of different sensors of the same type with equal values of the measured parameters of the crane), variations in the parameters of various cranes (differences in geometric dimensions, weight, etc. item), inaccuracy and non-identity of the installation of sensors on a hoisting crane - an error in mounting (welding) of fastening elements, an error in orienting installation (fastening) elements on the sensor bodies, etc. .p., as well as changes (drift) in the parameters of the safety device in operation, in particular, gradual changes in the initial value (zero offset) and the transmission coefficient of the sensors over time or when the ambient temperature changes. A typical example of such changes is a change in the parameters of strain gauge sensors due to the phenomenon of "creep" known in the art of tensometry.
Настройка прибора осуществляется непосредственно на кране без нагрузки на его грузозахватном органе, т.е. на кране с «пустой» стрелой. Поэтому перед настройкой необходимо выявить отсутствие этой нагрузки или, что эквивалентно, выявить интервалы времени, в которых нагрузка на грузозахватном органе отсутствует.The device is set up directly on the crane without a load on its load-gripping body, i.e. on a crane with an "empty" boom. Therefore, before setting up, it is necessary to identify the absence of this load or, equivalently, to identify time intervals in which there is no load on the load gripping organ.
При настройке в ручном режиме оператор визуально выявляет отсутствие нагрузки на грузозахватном органе крана и далее путем воздействия на соответствующий орган управления 4 дает команду микроконтроллеру цифрового вычислителя 3 на проведение настройки прибора безопасности - на определение настроечных параметров, которые далее используются в программе работы микроконтроллера цифрового вычислителя 3 для программного изменения/регулирования сигналов в каналах измерения нагрузки, вылета и/или угла наклона стрелы грузоподъемного крана.When setting in manual mode, the operator visually detects the absence of load on the crane lifting device and then, by acting on the corresponding control 4, instructs the microcontroller of the digital computer 3 to configure the safety device - to determine the tuning parameters, which are further used in the work program of the microcontroller of the digital computer 3 for program change / regulation of signals in the channels for measuring the load, departure and / or angle of the boom of the crane.
Если же настройка осуществляется в автоматическом режиме, то микроконтроллер цифрового блока 3 автоматически определяет интервалы времени, в которых нагрузка на грузозахватном органе отсутствует. После чего настройка производится именно в этих интервалах времени.If the adjustment is carried out in automatic mode, the microcontroller of the digital unit 3 automatically determines the time intervals in which there is no load on the load-gripping organ. After which the adjustment is made in these time intervals.
Для выявления указанных интервалов времени микроконтроллер цифрового вычислителя 3 непосредственно в процессе работы грузоподъемного крана анализирует изменение одного или нескольких сигналов в каналах измерения нагрузки, вылета и/или угла наклона стрелы грузоподъемного крана. Это может осуществляться как в начале работы грузоподъемного крана, так и в процессе выполнения цикла подъема/опускания и перемещения груза. Алгоритм выявления этих интервалов времени базируется на анализе специфических особенностей работы грузоподъемного крана и выявлении тех периодов времени, в которых нагрузка на грузозахватном органе гарантированно отсутствует.To identify these time intervals, the microcontroller of the digital computer 3 directly during the operation of the crane analyzes the change in one or more signals in the channels for measuring the load, reach and / or angle of the boom of the crane. This can be done both at the beginning of the operation of the crane, and in the process of performing a cycle of lifting / lowering and moving the load. The algorithm for identifying these time intervals is based on an analysis of the specific features of the operation of the crane and the identification of those time periods in which the load on the load gripping body is guaranteed to be absent.
Эти особенности зависят от конструкции грузоподъемного крана и характера выполняемого им технологического процесса подъема/опускания и перемещения груза. В качестве примера рассмотрим работу и настройку прибора безопасности на стреловом кране на автомобильном шасси.These features depend on the design of the crane and the nature of the process of lifting / lowering and moving the cargo. As an example, consider the operation and configuration of a safety device on a jib crane on an automobile chassis.
В начале работы крана его стрела находится в транспортном положении. После включения напряжения питания прибора безопасности микроконтроллер цифрового вычислителя 3 осуществляет контроль длины стрелы, угла наклона стрелы и угла азимута. Если при этом одновременно длина стрелы имеет минимальное значение, угол азимута близок к нулю, а угол наклона стрелы имеет небольшое значение, соответствующее транспортному положению стрелы, то очевидно, что стрела грузоподъемного крана находится именно в транспортном положении. В этом положении стрелы на грузозахватном органе крана может существовать небольшая нагрузка за счет натяжения грузовых строп в транспортном положении.At the beginning of the crane, its boom is in the transport position. After turning on the supply voltage of the safety device, the microcontroller of the digital computer 3 monitors the length of the boom, the angle of the boom, and the azimuth angle. If at the same time the boom length is at a minimum value, the azimuth angle is close to zero, and the boom angle is small, corresponding to the transport position of the boom, then it is obvious that the crane boom is in the transport position. In this position of the boom, a small load may exist on the crane lifting device due to the tension of the cargo lines in the transport position.
Однако очевидно, что после начала движения стрелы крана нагрузка на грузозахватном органе всегда равна нулю (в отдельных случаях - в начале движения грузозахватного органа). Это дает возможность микроконтроллеру цифрового вычислителя 3 идентифицировать начало этого движения как начало интервала времени, в котором нагрузка на грузозахватном органе отсутствует. Это движение может контролироваться по изменению по меньшей мере одного параметра работы крана, например угла азимута или угла наклона стрелы.However, it is obvious that after the start of the crane boom movement, the load on the load-gripping body is always zero (in some cases, at the beginning of the movement of the load-gripping body). This enables the microcontroller of digital computer 3 to identify the beginning of this movement as the beginning of a time interval in which there is no load on the load gripping organ. This movement can be controlled by changing at least one parameter of the crane, for example, the azimuth angle or the angle of the boom.
Далее, исходя из анализа процесса подготовки к подъему и перемещению груза, также очевидно, что нагрузка на грузозахватном органе будет отсутствовать до окончания движения стрелы и до окончания опускания грузозахватного органа крана, поскольку строповка (захват, зацепка и т.п.) груза не может произойти до окончания этих движений.Further, based on the analysis of the process of preparing for lifting and moving the load, it is also obvious that the load on the load gripping body will be absent until the end of the boom movement and until the lowering of the load-lifting body of the crane, since the sling (grabbing, hooking, etc.) of the load cannot occur before the end of these movements.
Эта дает возможность микроконтроллеру цифрового вычислителя 3 выявить интервал времени, в котором отсутствует нагрузка на грузозахватном органе, для последующей настройки прибора безопасности именно в этом интервале, от начала до окончания движения стрелы или грузозахватного органа крана в начале его работы - после выявления нахождения стрелы в транспортном положении.This makes it possible for the microcontroller of digital computer 3 to identify the time interval in which there is no load on the load-gripping body for the subsequent adjustment of the safety device in this interval, from the beginning to the end of the movement of the boom or load-gripping organ of the crane at the beginning of its operation - after detecting the location of the boom in the transport position.
Кроме того, существует возможность выявить интервалы времени, в которых нагрузка на грузозахватном органе гарантированно отсутствует, непосредственно в циклах подъема/опускания и перемещения груза.In addition, it is possible to identify time intervals in which the load on the load gripping body is guaranteed to be absent directly in the cycles of lifting / lowering and moving the load.
Особенность рабочего процесса грузоподъемного крана такова, что в каждом рабочем цикле существует по меньшей мере один интервал времени, в котором нагрузка на грузозахватном органе отсутствует. В простейшем случае микроконтроллер цифрового вычислителя 3 определяет эти интервалы времени в каждом цикле работы крана путем выявления тех интервалов времени, в которых результаты измерения массы поднимаемого и перемещаемого груза имеют минимальные значения. При этом разделение общего времени работы грузоподъемного крана на отдельные циклы является самостоятельной задачей и осуществляется цифровым вычислителем 3 известными способами - путем анализа изменений сигналов в каналах измерения нагрузки и/или пространственного положения стрелы или грузозахватного органа крана во времени.The peculiarity of the working process of a lifting crane is such that in each working cycle there is at least one time interval in which there is no load on the lifting device. In the simplest case, the microcontroller of the digital computer 3 determines these time intervals in each cycle of the crane by identifying those time intervals in which the results of measuring the mass of the lifted and transported loads have minimal values. At the same time, dividing the total operating time of the crane into separate cycles is an independent task and is carried out by a digital computer 3 in known ways - by analyzing the changes in the signals in the channels for measuring the load and / or the spatial position of the boom or crane body in time.
В частности, минимальное значение массы поднимаемого груза имеет место и может определяться в момент разгрузки грузоподъемного крана - при отсутствии горизонтального перемещения грузозахватного органа или оголовка стрелы грузоподъемного крана после опускания груза грузовой лебедкой.In particular, the minimum value of the mass of the load to be lifted takes place and can be determined at the time of unloading of the crane - in the absence of horizontal movement of the load-gripping body or the head of the boom of the crane after lowering the load with a hoist.
Для повышения достоверности выявления этого интервала времени, в том числе в отдельных нетипичных случаях, например при ручной загрузке поднятой краном тары на весу, минимальное измеренное значения массы поднимаемого груза целесообразно определять на протяжении всего рабочего цикла крана. С этой же целью дополнительно может осуществляться сглаживание колебаний результатов измерений массы поднимаемого груза в динамических режимах работы крана. Это сглаживание может осуществляться цифровым вычислителем 3, в частности путем усреднения нескольких значений измеренной массы поднимаемого груза, полученных через интервалы времени, величины которых устанавливают в зависимости от длительности переходных процессов уменьшения и увеличения нагрузки на кран.To increase the reliability of identifying this time interval, including in individual atypical cases, for example, when manually loading containers lifted by the crane by weight, it is advisable to determine the minimum measured value of the mass of the lifted load throughout the entire working cycle of the crane. For the same purpose, additionally, smoothing of fluctuations in the measurement results of the mass of the lifted load in the dynamic modes of the crane can be carried out. This smoothing can be carried out by a digital computer 3, in particular by averaging several values of the measured mass of the lifted load obtained at time intervals, the values of which are set depending on the duration of the transient processes of decreasing and increasing the load on the crane.
Настройка прибора безопасности в ручном режиме осуществляется по команде оператора, поступающей с органов управления 4. При настройке в автоматическом режиме выявление интервала времени, в котором отсутствует нагрузка на грузозахватном органе, приводит к автоматической инициализации начала этой настройки. Причем режимы настройки - ручной или автоматический, могут быть заданы как в программе работы микроконтроллера цифрового вычислителя 3, так и при помощи органов управления 4.The safety device is set in manual mode according to the operator’s command received from the controls 4. When setting up in automatic mode, identifying the time interval in which there is no load on the load-gripping organ leads to the automatic initialization of the beginning of this setting. Moreover, the setting modes - manual or automatic, can be set both in the program of work of the microcontroller of the digital computer 3, and using the controls 4.
Принцип настройки прибора безопасности заключается в следующем.The principle of setting up the safety device is as follows.
Значения массы поднимаемого груза или грузового момента в канале измерения нагрузки грузоподъемного крана (с целью ее последующего ограничения) в общем случае имеют однозначную функциональную зависимость от выходных сигналов датчика нагрузки (датчика усилия или датчика/датчиков давления в гидроцилиндре подъема стрелы), датчика длины стрелы и датчика угла наклона стрелы:The values of the mass of the load being lifted or the load moment in the load measuring channel of the crane (with the purpose of its subsequent limitation) in the general case have an unambiguous functional dependence on the output signals of the load sensor (force sensor or pressure sensor / pressure sensors in the boom lifting cylinder), the boom length sensor, and boom angle sensor:
где: m - масса (вес) поднимаемого груза;where: m is the mass (weight) of the load to be lifted;
М - грузовой момента (М=m×R, где R - вылет грузозахватного органа);M is the load moment (M = m × R, where R is the departure of the load-gripping body);
F - значение входного сигнала датчика нагрузки (усилия или давления);F is the value of the input signal of the load sensor (force or pressure);
L - значение выходного сигнала датчика длины стрелы;L is the value of the output signal of the boom length sensor;
α - значение выходного сигнала датчика угла наклона стрелы. α is the value of the output signal of the boom angle sensor.
Из-за отсутствия или неточности нормализации выходных сигналов датчиков 2, отличий конструктивных параметров различных кранов, неточности и неидентичности установки датчиков на грузоподъемный кран и изменений параметров прибора безопасности в эксплуатации, при нулевом фактическом значении нагрузки на грузозахватном органе (при «пустой» стреле) значение вычисленной цифровым вычислителем 3 по формулам (1) массы (веса) поднимаемого груза или грузового момента не равно нулю:Due to the absence or inaccuracy of the normalization of the output signals of the sensors 2, differences in the design parameters of various cranes, inaccuracy and non-identity of the installation of sensors on the crane and changes in the parameters of the safety device in operation, when the actual load value on the load-lifting body is zero (with an "empty" boom), calculated by the digital computer 3 according to the formulas (1) of the mass (weight) of the load or load moment is not equal to zero:
где Fo - значение входного сигнала датчика нагрузки (усилия или давления) при «пустой» стреле.where Fo is the value of the input signal of the load sensor (force or pressure) with the "empty" boom.
Это предопределяет необходимость настройки прибора безопасности. Очевидно, что при нулевом фактическом значении нагрузки (массы) на грузозахватном органе - фактической массы поднимаемого груза (mг=0), значение входного сигнала датчика нагрузки в общем случае не равно 0 (Fo≠0), поскольку на этот датчик, кроме веса (массы) на грузозахватном органе, воздействует также вес пустой стрелы, грузозахватного органа и грузовых канатов.This makes it necessary to configure the safety device. Obviously, at a zero actual value of the load (mass) on the gripping body - the actual mass of the load lifted (mg = 0), the value of the input signal of the load sensor in the general case is not 0 (Fo ≠ 0), since this sensor, except for the weight ( mass) on the load gripping body, the weight of the empty boom, load gripping body and cargo ropes also affects.
Настройка прибора безопасности может осуществляться путем сложения сигналов в каналах измерения нагрузки m или М с настроечными коэффициентами, которые принимаются равными по величине и противоположными по знаку вычисленным значениям массы поднимаемого груза или грузового момента в том интервале времени, в котором нагрузка на грузозахватном органе отсутствует, т.е.:The safety device can be set up by adding the signals in the load measuring channels m or M with tuning factors that are assumed equal in magnitude and opposite in sign to the calculated values of the mass of the load being lifted or the load moment in the time interval in which the load on the load-gripping body is absent, t .е .:
Формулы (3) иллюстрируют простейший вариант реализации предложенного способа настройки: в те интервалы времени, в которых нагрузка на грузозахватном органе отсутствует, микроконтроллер цифрового вычислителя 3 по формулам (2) определяет значение массы (веса) поднимаемого груза mo или грузового момента Мо, сохраняет это значение в энергонезависимой памяти микроконтроллера или в запоминающем устройстве 6, далее вычисляет фактические значения массы поднимаемого груза m или грузового момента М по формулам (3) и использует вычисленное значение в канале ограничения нагрузки грузоподъемного крана, т.е. сравнивает его с допустимым значением этого параметра в данной точке грузовой характеристики крана и, в зависимости от результатов этого сравнения, формирует управляющий сигнал, который через устройство ввода/вывода информации 7 поступает на исполнительное устройство 8.Formulas (3) illustrate the simplest implementation option of the proposed tuning method: at those time intervals in which there is no load on the load gripping organ, the digital computer microcontroller 3 determines, according to formulas (2), the mass (weight) of the lifted load mo or the load moment Mo, saves this the value in the non-volatile memory of the microcontroller or in the storage device 6, then calculates the actual values of the mass of the lifted load m or load moment M according to formulas (3) and uses the calculated value in Crane load limiting channel, i.e. compares it with the permissible value of this parameter at a given point of the crane's cargo characteristic and, depending on the results of this comparison, generates a control signal, which, through the information input / output device 7, is supplied to the actuator 8.
Для повышения точности настройки значения настроечных параметров mo и Мо могут определяться при различных значениях длины и/или угла наклона стрелы и запоминаться в виде функций:To increase the accuracy of the adjustment, the values of the tuning parameters mo and Mo can be determined at various values of the length and / or angle of the boom angle and stored as functions:
В этом случае микроконтроллер цифрового вычислителя 3 определяет значения настроечных параметров mo и Мо при различных значениях длины L и угла наклона стрелы α и запоминает их, в частности, в виде таблицы с аппроксимацией промежуточных значений. Возможно также представление любого настроечного параметра mo или Мо в виде функции одновременно двух параметров - длины L и угла α.In this case, the microcontroller of the digital computer 3 determines the values of the tuning parameters mo and Mo for various values of the length L and the boom angle α and stores them, in particular, in the form of a table with approximation of the intermediate values. It is also possible to represent any tuning parameter mo or Mo as a function of two parameters simultaneously - length L and angle α.
Для осуществления автоматической компенсации дрейфа параметров прибора безопасности, значения настроечного параметра mo или Мо цифровым вычислителем 3 определяются периодически, в частности, в каждом интервале времени, в котором отсутствует нагрузка на грузозахватном органе, т.е. как в начале работы грузоподъемного крана, так через предварительно заданное число циклов подъема и перемещения груза. Периодичность уточнения значений настроечных параметров и, соответственно, заданное количество циклов подъема и перемещения груза, через которое производится это уточнение, определяется максимально возможной скоростью дрейфа параметров прибора безопасности.For automatic compensation of the drift of the parameters of the safety device, the values of the tuning parameter mo or Mo by the digital computer 3 are determined periodically, in particular, in each time interval in which there is no load on the load gripping body, i.e. as at the beginning of the operation of the crane, so after a predetermined number of cycles of lifting and moving the load. The frequency of adjusting the values of the tuning parameters and, accordingly, the specified number of lifting and moving cycles of the load through which this refinement is made, is determined by the maximum possible drift speed of the safety device parameters.
При этом возможна реализация постепенного изменения значений настроечных параметров - ограничение их быстрых изменений. Это исключает возможность получения значений настроечных параметров с большими ошибками, существенно искажающими результаты измерения нагрузки грузоподъемного крана. Простейший вариант реализации этого подхода - определение величин настроечных параметров не равными, а пропорциональными полученным значениям массы поднимаемого груза mo или грузового момента Мо при отсутствии нагрузки на грузозахватном органе. Например, значения настроечных параметров могут быть изменяться не сразу на полные величины mo и Мо, а отдельными шагами, например по 0,1×mo или 0,1×Мо, т.е. постепенно по шагам, равным 1/10 полученных по формулам (2) значений mo и Мо. Этот коэффициент пропорциональности (в данном примере равный 1/10) определяет скорость изменения параметров прибора безопасности при его настройке и также выбирается исходя из максимально возможной скорости дрейфа его параметров.In this case, it is possible to realize a gradual change in the values of the tuning parameters - limiting their rapid changes. This eliminates the possibility of obtaining the values of the tuning parameters with large errors that significantly distort the measurement results of the load of the crane. The simplest option for implementing this approach is to determine the values of the tuning parameters not equal, but proportional to the obtained values of the mass of the lifted load mo or the load moment Mo in the absence of load on the load gripping body. For example, the values of the tuning parameters may not immediately change by the full values of mo and Mo, but in separate steps, for example, 0.1 × mo or 0.1 × Mo, i.e. gradually in steps equal to 1/10 of the values of mo and Mo obtained by formulas (2). This proportionality coefficient (in this example, equal to 1/10) determines the rate of change of the safety device parameters during its adjustment and is also selected based on the maximum possible drift speed of its parameters.
Другой вариант реализации предложенного способа заключается в сложении и/или умножении выходных сигналов датчиков в каналах измерения нагрузки, вылета и/или угла наклона стрелы и сигналов, соответствующих настроечным параметрам.Another embodiment of the proposed method consists in adding and / or multiplying the output signals of the sensors in the channels for measuring the load, reach and / or angle of the boom and the signals corresponding to the tuning parameters.
В частности, если известно, что основной причиной нестабильности параметров прибора безопасности является дрейф нулевого уровня (или напряжения смещения) датчиков в канале измерения нагрузки, то значения массы поднимаемого груза или грузового момента определяются по формулам:In particular, if it is known that the main cause of the instability of the safety device parameters is the drift of the zero level (or bias voltage) of the sensors in the load measuring channel, then the values of the mass of the load or load moment are determined by the formulas:
где ΔF - настроечный параметр, значение которого априорно не известно.where ΔF is a tuning parameter whose value is not known a priori.
В этом случае, при проведении настройки прибора безопасности, задача цифрового вычислителя 3 заключается в том, чтобы определить величину и знак неизвестного коэффициента ΔF, сохранить его в энергонезависимой памяти и далее использовать его при всех последующих вычислениях массы поднимаемого груза или грузового момента по формулам (5).In this case, when setting up the safety device, the task of digital computer 3 is to determine the magnitude and sign of the unknown coefficient ΔF, store it in non-volatile memory, and then use it for all subsequent calculations of the mass of the load or load moment using the formulas (5 )
Поскольку при отсутствии нагрузки на грузозахватном органе, т.е. при F=Fo, значения m и М должны быть равны нулю, определение настроечного параметра ΔF можно осуществить с использованием одной из формул:Since in the absence of load on the load gripping body, i.e. at F = Fo, the values of m and M must be equal to zero, the determination of the tuning parameter ΔF can be carried out using one of the formulas:
Путем математических преобразований эти формулы приводятся к виду:By mathematical transformations, these formulas are reduced to the form:
Поэтому цифровой вычислитель 3 имеет возможность определить неизвестное значение настроечного параметра ΔF либо путем прямого перебора всех возможных его значений из условия достижения m=0 или М=0, либо путем вычислений по любой из формул (7), которые реализованы в программе его работы.Therefore, digital computer 3 has the ability to determine the unknown value of the tuning parameter ΔF either by direct enumeration of all its possible values from the condition of reaching m = 0 or M = 0, or by calculations according to any of formulas (7), which are implemented in the program of its work.
Если же известно, что основной причиной нестабильности параметров прибора безопасности является дрейф коэффициента передачи (чувствительности) датчиков в канале измерения нагрузки, то значения массы поднимаемого груза или грузового момента определяются по формулам:If it is known that the main reason for the instability of the safety device parameters is the drift of the transmission coefficient (sensitivity) of the sensors in the load measurement channel, then the values of the mass of the load lifted or the load moment are determined by the formulas:
т.е. осуществляется не сложение, а перемножение значений входного сигнала датчика нагрузки F и настроечного параметра ΔF. В остальном процедура определения значения настроечного параметра ΔF и проведения настройки прибора безопасности не отличается от описанной выше.those. it is not the addition, but the multiplication of the values of the input signal of the load sensor F and the tuning parameter ΔF. Otherwise, the procedure for determining the value of the tuning parameter ΔF and performing the setup of the safety device does not differ from that described above.
Наконец, если причиной нестабильности параметров прибора безопасности является дрейф как нулевого уровня (напряжения смещения), так и коэффициента передачи (чувствительности) датчиков в канале измерения нагрузки, то значения массы поднимаемого груза или грузового момента определяются по формулам:Finally, if the cause of the instability of the parameters of the safety device is the drift of both the zero level (bias voltage) and the transmission coefficient (sensitivity) of the sensors in the load measurement channel, then the values of the mass of the lifted load or load moment are determined by the formulas:
т.е. используются одновременно два настроечных параметра: ΔF1 и ΔF2. Для их определения используются уравнения:those. two tuning parameters are used simultaneously: ΔF1 and ΔF2. To determine them, use the equations:
не менее чем при двух различных значениях длины L и/или угла наклона стрелы α, которые встречаются в различных частях одного цикла подъема/опускания и перемещения груза или в различных циклах.not less than two different values of the length L and / or the angle of the boom α, which are found in different parts of the same cycle of lifting / lowering and moving the load or in different cycles.
В данном случае цифровой вычислитель 3 в процессе нормальной работы прибора безопасности (без переключения в режим настройки) реализует определение двух настроечных параметров ΔF1 и ΔF2 путем решения системы двух уравнений (10) с двумя неизвестными. Алгоритмы и программы таких решений общеизвестны. Далее значения настроечных параметров ΔF1 и ΔF2 запоминаются и с применением формул (9) аналогичным образом используются при настройке прибора безопасности.In this case, the digital computer 3 during normal operation of the safety device (without switching to the setup mode) realizes the determination of two tuning parameters ΔF1 and ΔF2 by solving a system of two equations (10) with two unknowns. Algorithms and programs for such decisions are well known. Further, the values of the tuning parameters ΔF1 and ΔF2 are stored and, using formulas (9), are similarly used when setting up the safety device.
Регулирование при настройке прибора безопасности может производиться также не в канале измерения нагрузки, а в канале измерения вылета и/или угла наклона стрелы. В этом случае в формулах (8) и (9) аналогичным образом осуществляется сложение и/или умножение значений выходного сигнала датчика длины стрелы L и датчика угла наклона стрелы α с соответствующими настроечными параметрами, т.е. в общем случае:Regulation when setting up the safety device can also be carried out not in the channel for measuring the load, but in the channel for measuring the departure and / or the angle of the boom. In this case, in formulas (8) and (9), the addition and / or multiplication of the values of the output signal of the boom length sensor L and the boom angle sensor α with the corresponding tuning parameters is carried out in a similar way, i.e. in general:
Это приводит лишь к увеличению размерности задачи определения значений всех настроечных параметров ΔF1, ΔF2, ΔL1, ΔL2, Δα1 и Δα2 - к необходимости решения при помощи цифрового вычислителя 3 системы 6-ти уравнений с 6-ю неизвестными при F=Fo, m=0 и М=0 на основании данных, полученных не менее чем при 6-ти различных значениях длины и угла наклона стрелы. В остальном процедура настройки прибора безопасности не отличается от описанной. При этом значения указанных настроечных параметров также могут определяться в виде функции измеряемых параметров F, L и α и, соответственно, сохраняться в энергонезависимой памяти микроконтроллера цифрового вычислителя 3 или в запоминающем устройстве 6, например в табличной форме с последующей аппроксимацией их величин при промежуточных значениях F, L.This only leads to an increase in the dimension of the problem of determining the values of all tuning parameters ΔF1, ΔF2, ΔL1, ΔL2, Δα1 and Δα2 - to the need to solve using a digital computer 3 a system of 6 equations with 6 unknowns at F = Fo, m = 0 and M = 0 based on data obtained with at least 6 different values of the length and angle of the boom. Otherwise, the procedure for setting up the safety device does not differ from that described. The values of these tuning parameters can also be determined as a function of the measured parameters F, L, and α and, accordingly, stored in the non-volatile memory of the microcontroller of the digital computer 3 or in the storage device 6, for example, in tabular form with the subsequent approximation of their values at intermediate values of F , L.
Очевидно, что при практической реализации предложенного способа, с целью упрощения процедуры настройки, целесообразно исключить ряд настроечных параметров ΔF1, ΔF2, ΔL1, ΔL2, Δα1 и Δα2, сохранив определение только наиболее значимых из них. Критерий значимости - степень влияния каждого из указанных настроечных параметров на точность определения загрузки крана.Obviously, in the practical implementation of the proposed method, in order to simplify the setup procedure, it is advisable to exclude a number of tuning parameters ΔF1, ΔF2, ΔL1, ΔL2, Δα1 and Δα2, while retaining the definition of only the most significant of them. Significance criterion is the degree of influence of each of the specified tuning parameters on the accuracy of determining the crane load.
Для осуществления автоматической компенсации дрейфа параметров прибора безопасности значения настроечных параметров цифровым вычислителем 3 также определяются периодически. А для исключения возможности получения значений настроечных параметров с большими ошибками, существенно искажающими результаты измерения нагрузки грузоподъемного крана, значения этих настроечных параметров также могут изменяться небольшими шагами, пропорциональными полученным значениям параметров ΔF1, ΔF2, ΔL1, ΔL2, Δα1 и Δα2. При этом для настроечных параметров ΔF1, ΔL1 и Δα1 необходимо исключить их существенное отклонение от единичных значений.For automatic compensation of the drift of the parameters of the safety device, the values of the tuning parameters by the digital computer 3 are also determined periodically. And to exclude the possibility of obtaining the values of the tuning parameters with large errors that substantially distort the results of measuring the load of the crane, the values of these tuning parameters can also be changed in small steps proportional to the obtained values of the parameters ΔF1, ΔF2, ΔL1, ΔL2, Δα1 and Δα2. Moreover, for the tuning parameters ΔF1, ΔL1 and Δα1, it is necessary to exclude their significant deviation from unit values.
Очевидно, что при описанной настройке прибора безопасности автоматически компенсируются не только изменения (дрейф) параметров прибора безопасности в эксплуатации, но и неточности нормализации выходных сигналов датчиков, отличия конструктивных параметров различных кранов и неточности установки датчиков на грузоподъемный кран.It is obvious that with the described setup of the safety device, not only changes (drift) of the safety device parameters in operation are automatically compensated, but also inaccuracies in the normalization of the output signals of the sensors, differences in the design parameters of various cranes and inaccuracies in the installation of sensors on a crane.
Поэтому следствием реализации отличительных признаков заявленного технического решения является уменьшение трудоемкости настройки прибора безопасности на грузоподъемном кране, упрощение технического обслуживания прибора безопасности путем исключения необходимости его периодической перенастройки, а также повышение точности работы прибора безопасности и соответствующее повышение эффективности защиты грузоподъемного крана.Therefore, the consequence of the implementation of the distinctive features of the claimed technical solution is to reduce the complexity of setting up the safety device on the crane, simplifying maintenance of the safety device by eliminating the need for periodic reconfiguration, as well as improving the accuracy of the safety device and the corresponding increase in the protection efficiency of the crane.
Источники информацииInformation sources
1. Сушинский В.А., Маш Д.М., Шишков Н.А. Приборы безопасности грузоподъемных кранов. Часть 1. - М.: Центр учебных и информационных технологий, 1996, стр.17.1. Sushinsky V.A., Mash D.M., Shishkov N.A. Safety devices for hoisting cranes. Part 1. - M .: Center for Educational and Information Technologies, 1996, p. 17.
2. Заявка RU 2003136137 А, МПК 7 В 66 С 1/00, 20.10.2004.2. Application RU 2003136137 A, IPC 7 B 66 C 1/00, 10.20.2004.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005116352/11A RU2290361C2 (en) | 2005-05-30 | 2005-05-30 | Method of adjusting load-lifting crane safeguard |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005116352/11A RU2290361C2 (en) | 2005-05-30 | 2005-05-30 | Method of adjusting load-lifting crane safeguard |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005116352A RU2005116352A (en) | 2005-09-20 |
| RU2290361C2 true RU2290361C2 (en) | 2006-12-27 |
Family
ID=35848912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005116352/11A RU2290361C2 (en) | 2005-05-30 | 2005-05-30 | Method of adjusting load-lifting crane safeguard |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2290361C2 (en) |
-
2005
- 2005-05-30 RU RU2005116352/11A patent/RU2290361C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005116352A (en) | 2005-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10329731B2 (en) | Method of operating a mobile work machine with a ground pressure limitation | |
| US9120653B2 (en) | Method of monitoring crane safety during the setup procedure, as well as crane and crane control | |
| US10597266B2 (en) | Crane and method for monitoring the overload protection of such a crane | |
| US10472214B2 (en) | Crane and method for monitoring the overload protection of such a crane | |
| US20100012610A1 (en) | Load monitoring and control system with selective boom-up lockout | |
| KR100964004B1 (en) | Integrated automation system for lifting large structures | |
| US7378950B2 (en) | Overload warning means for excavators | |
| EP2910912A1 (en) | Improved monitoring system | |
| WO2022151683A1 (en) | Crane super-lifting radius control method, apparatus, and crane | |
| US20180170733A1 (en) | Industrial truck having a control unit for regulating the movement of a hydraulic cylinder, and method for controlling the same | |
| RU2290361C2 (en) | Method of adjusting load-lifting crane safeguard | |
| US10167176B2 (en) | Automatic erecting of a crane | |
| EP1150019B1 (en) | Counter for registering the quantity of lifts of a crane | |
| US11174134B2 (en) | Apparatus for compensating diagonal pull in cranes | |
| EP3925919A1 (en) | Lifting control device and mobile crane | |
| RU2326803C2 (en) | Method of load-lifting crane safety electronic device adjustment and safety electronic device | |
| AU2016277966A1 (en) | Method for defining an optimized load curve for a crane, method and control device for controlling the load suspended from a crane on the basis of the optimized load curve | |
| RU2307061C1 (en) | Method of adjusting safeguard of load-lifting crane and safeguard used in crane | |
| US20140124718A1 (en) | Compensation of measuring errors in handling equipment | |
| EP1798188B1 (en) | Hydraulic crane and method of registration. | |
| KR102364170B1 (en) | System for predicting life cycle of wire rope of goliath crane | |
| EP3925920A1 (en) | Dynamic-lift-off determination device, dynamic-lift-off control device, mobile crane, and dynamic-lift-off determination method | |
| RU2262481C2 (en) | Load-lifting crane safeguard adjustment method | |
| EP3763664B1 (en) | Method for operating a crane, crane operation system and crane comprising it | |
| EP1151958A2 (en) | Hydraulic crane |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160531 |