SU1733370A1 - Программное устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам управлени  работой гидроприводных грузовых лебедок и может быть использовано преимущественно в судовых лебедках, работающих с грузами, опускаемыми под воJ 2 ду. Целью изобретени   вл етс  обеспечение автоматической остановки груза на предварительно заданной глубине. Устройство дл  управлени  лебедкой 1, снабженной насосом 2 с сервоприводом 3, содержит программное устройство 4. Рабочие полости 5 и 6 гидроцилиндров гидравлически св заны с насосом 7 и баком 8 через гидрораспределители 9 и 10. На канате лебедки подвешен груз 11. На валике насажено зубчатое колесо, от которого вращение лебедки передаетс  через блок колес блоку из цилиндрического и конического колес. 1 з.п. ф-лы. 7 ил. S 05 6 66. M-Jсл С vj 00 GJ CJ VI О з

Description

Изобретение относитс  к устройствам управлени  работой гидроприводных грузовых лебедок и может быть использовано преимущественно в судовых лебедках, работающих с грузами, опускаемыми под воДУЦель изобретени  - обеспечение автоматической остановки груза на предварительно заданной глубине.

На фиг.1 изображен механизм управлени  лебедкой, включающий программное устройство; на фиг.2 - кинематическа  св зь зубчатого и конических колес; на фиг.З - кинематическа  св зь диска с водилом; на фиг.4 - кинематическа  св зь маховика с гидроцилиндрами; на фиг.5 - фрикционный механизм,разрез А-А на фиг.З; на фиг.6 - разрез Б-Б на фиг.4, дифференциа/t и блок из кулачков замедлени  и барабана; на фиг.7 - разрез В-В на фиг.4.

Гидроприводна  лебедка 1 снабжена насосом переменной производительности 2 силового гидропривода, имеющего встроенный сервопривод 3 управлени , св занный с программным устройством 4. Рабочие полости 5 и 6 гидроцилиндров программного устройства гидравлически св заны с насосом 7 управлени  и баком 8 через гидрораспределители 9 и 10. На канате лебедки подвешен груз 11.

На валике 12 программного устройства, получающем вращение от лебедки, насажено зубчатое колесо 13, от которого вращение лебедки передаетс  через блок 14 и 15 колес блоку из цилиндрического 16 и конического 17 колес, свободно насаженному на валик 18. Вращение колеса 15 через колесо 19, валик 20, колеса 21 и 22 передаетс  валику 23 и колесами 24 и 25.

От колоса 24 получают вращение свободно насаженные на валик 20 колесо 26 и сблокированные с ним кулачки 27 (замедление на конечном участке подъема) и кулачки 28 (разгон на начальном участке опускани ), с которыми взаимодействуют толкатели 29 и 30, насаженные на выходной вал 31, управл ющий производительностью насоса.

На валике 20 на скольз щей направл ющей шпонке 32 насажен диск 33, с которым сопр гаетс  диск 34, насаженный на валик 20 свободно. Сжатие дисков осуществл етс  пружиной 35, упирающейс  в регулировочные гайки 36 на неподвижной резьбовой втулке 37. Диски 33, 34 и сжимающа  их пружина 35 образуют фрикционное устройство. С диском 34 сблокированы кулачки 38 (разгон при подьеме) и 39 (разгон при опускании), с которыми взаимодействуют толкатели 40 и 41, насаженные на вал 31.

Коническое колесо 17с сателлитами 42, водилом 43 и коническим колесом 44 образуют конический дифференциал, в котором колеса 17 и 44  вл ютс  центральными. Со

ступицей колеса 44 посредством соединени  на направл ющей скольз щей шпонке 45 сопр жены кулачки 46 (торможение при опускании) и 47 (торможение при подъеме), с которыми взаимодействуют толкатели 48

и 49, насаженные на вал 31.

Кулачки 46 и 47 с барабаном 50 образуют блок, имеющий во внутреннем отверстии общей ступицы сквозной шпоночный паз и ходовую резьбу, с которой сопр жен неподвижный ходовой винт 51. Барабан 50 имеет две кулачковые шайбы 52 и 53, с которыми взаимодействуют микровыключатели 54 и 55. Шайбы имеют впадину на половине длины окружности и установлены таким образом , что при нулевом положении блока микровыключатели не нажаты (выключены), а при повороте блока в любую сторону от этого положени  нажимаетс  (включаетс ) только один соответствующий микровыключатель . Наружный диаметр шайб и барабана одинаковый.

На правом конце валика 18 насажено колесо 56, которое через блок колес 57, 58 и 59 и через колесо 60 приводитс  во вращение от маховичка 61 ручного задани  глубины через двухсторонюю муфту 62 обгона, позвол ющую передавать вращение любого направлени  от маховичка к колесу 60 и стопор щую маховичок и колесо 60 при приложении вращающего момента любого направлени  со стороны валика 18 через колеса 56, 57 и 58.

На левый конец вала 31 насажен сектор 63, с которым через т ги 64 и 65, пружины

66 и 67, рычаги 68 и 69 св заны валики 70 и 71.

На правый конец вала 31 насажен фигурный рычаг 72, имеющий упоры 73 и 74, ограничивающие угол поворота вала 31, и

упоры 75 и 76, посредством которых вал фиксируетс  в нулевом положении.

Соосно с валом 31 расположен валик 77, на котором насажен зубчатый сектор 78, имеющий на горизонтальном выступе 79

упоры 80 и 81, посредством которых зубчатый сектор устанавливаетс  в нулевое положение . Одновременно валик 77 служит осью дл  рычагов 82 и 83, несущих на концах ролики, которые благодар  ст жной пружине 84 посто нно прижаты снизу к поршн м 85 и 86. Зубчатый сектор 78 сцеплен с зубчатым венцом 87,нарезанным на общей ступице кулачков 38, 39 и диска 34. Поршни 85 и 86 размещены в гидроцилиндрах 88 и 89 и

устанавливаютс  в нижнее положение пружинами 90 и 91.

Сверху в поршни упираютс  своими роликами рычаги 92 и 93, насаженные на валики 70 и 71. Верхние полости гидроцилиндров 88 и 89 нерабочие и посто нно сообщены со сливной линией.

С колесом 59 сцеплено колесо 94, свободно насаженное на валик 95 и имеющее стрелку отсчета 96, показывающую на шка- ле 97 заданную глубину. Валик 95 получает вращение от колеса 98 через колесо 25. На правом конце валика 95 закреплена стрелка отсчета 99, показывающа  на шкале 97 фактическую глубину. В исходном (нерабочем) положении программного устройства рабочие полости гидроцилиндров 88 и 89 сообщены со сливом , поршни 85 и 86 пружинами установлены в нижнее положение .

Рычагами 82 и 83 через упоры 75 и 76 рычаг 72 и с ним вал 31.установлены в нулевое положение. Стрелки 96 и 99 установлены на нулевое деление шкалы 97. Блок кулачков 46, 47 с барабаном 50 находитс  в среднем положении, микровыключатели 54 и 55 выключены Кулачки 27, 28, 38, 39 наход тс  в нулевом положении, при этом ролики толкателей 29, 30, 40, 41, 48, 49 располагаютс  над крайними точками рабо- чих профилей кулачков, имеющими максимальный радиус, между роликами толкателей и кулачками разгона имеютс  установочные зазоры, обеспечивающие соответствующие начальные скорости враще- ни  лебедки.а

Программное устройство работает следующим образом,

1. Опускание из верхнего положени .

Вращением маховичка 61 по часовой стрелке приводитс  во вращение блок колес 57-59. От колеса 59 поворачиваетс  по часовой стрелке колесо 94 со стрелкой 96, показывающей на шкале 97 заданную глубину . От колеса 57 через колесо 56 враща- етс  по часовой стрелке валик 18 и с ним водило 43. При этом колесо 17, поскольку оно св зано с лебедкой, остаетс  неподвижным . Сателлиты 42, обкатыва сь по неподвижному колесу 17, привод т во вращение по часовой стрелке колесо 44 и с ним через скольз щую шпонку 45 - блоку кулачков 46, 47 с барабаном 50 и шайбами 52, 53. Одновременно блок перемещаетс  благодар  неподвижному ходовому винту влево. Таким образом, люба  точка блока перемещаетс  в пространстве по винтовой траектории. В результате кулачки 46, 47 вход т из-под толкателей , нажимной ролик микровыключател  54 выходит из впадины шайбы 52,

включает микровыключатель и чалее обкатываетс  по наружной поверхности барабана 50. Нажимной ролик микровыключател  55 перемещаетс  по впадине шайбы 53 и затем выходит из соприкосновени  с шайбой , оставл   микровыключатель выключенным .

При подаче исполнительной команды включаетс  распределитель 10, рабоча  по-,, лость гидроцилиндра 89 сообщаетс  с линией давлени , поршень 86 перемещаетс  вверх, сжима  пружину 91. Рычаг 83 под действием пружины 84 следует за поршнем 86 и освобождает при этом упоры 76 и 81. Рычаг 72 и зубчатый сектор 78 получают возможность поворота против часовой стрелки. Одновременно поршень 86 поворачивает против часовой стрелки рычаг 93 и с ним через валик 71 рычаг 69. Последний, раст гива  пружину 67, через т гу 65 создает момент, поворачивающий сектор 63 и с ним вал 31 против часовой стрелки до выбирани  установочного зазора между роликом толкател  30 и кулачком 28.

Вал 31 задает насосу 2 производительность , обеспечивающую вращение лебедок в сторону опускани  с малой скоростью. С лебедкой начинает вращатьс  по часовой стрелке валик 12. От него через соответствующие колеса привод тс  во вращение: валик 20 по часовой стрелке; валик 23 против часовой стрелки; валик 95 по часовой стрелке; колесо 17 по часовой стрелке.

Вращению валика 18 преп тствует муфта 62 обгона, благодар  чему водило 43 не вращаетс .

От валика 23 получают вращение по часовой стрелке колесо 26 и кулачки 27, 28. По мере поворота кулачка 28 профиль его в месте контакта с роликом толкател  30 понижаетс , за счет нат жени  пружины 67 толкатель следует за профилем кулачка, угол отклонени  валика 31 от нулевого положени  увеличиваетс  и увеличиваетс  скорость опускани  в соответствии с программой, отображенной в профиле кулачка 28 и учитывающей особенности опускани  груза на начальном участке: наличие границы сред, близость корпусных конструкций и т.п.

После прихода под ролик толкател  точки профил  кулачка, имеющей минимальный радиус, дальнейший поворот вала 31 прекращаетс , опускание продолжаетс  с посто нной (максимальной) скоростью. Скорость может быть ограничена путем ограничени  угла поворота рычага 72 упором 74.

Вместе с валиком 20 по часовой стрелке вращаютс  диск 33, диск 34, кулачки 38 и 39, зубчатый венец 87. При этом рабочий профиль кулачков 38, 39 относительно ( в пересчете на метры троса) короче профил  кулачков 27, 28. Поэтому при опускании из верхнего положени  кулачок 39 на характер изменени  скорости не вли ет. Подробно его работа рассмотрена в случае опускани  из промежуточного положени .

По мере опускани  зубчатый венец 87 поворачивает сектор 78 против часовой стрелки. Поворот происходит до соприкос- новени  упора 81 с рычагом 83. Далее диск 34 пробуксовывает относительно диска 33. вращение кулачков 38,39 прекращаетс  при вращающемс  валике 20.

Вместе с валиком 95 по часовой стрелке вращаетс  стрелка 99, показывающа  фактическую глубину, на которую опущен груз.

От колеса 17 через неподвижные в пространстве сателлиты вращение передаетс  колесу 44, вместе с которым против часовой стрелки вращаютс  кулачки 46, 47 и барабан 50 с шайбами 52, 53. Одновременно благодар  наличию соединени  на направл ющей скольз щей шпонке и ходового винта кулачки и барабан перемещаютс  вправо. По мере поворота рабочий профиль кулачка 46 входит в соприкосновение с роликом толкател  48 и приводит вал 31 в нулевое положение, уменьша  скорость опускани  до нул  в соответствии с профи- лем кулачка. Одновременно с приходом вала 31 в нулевое положение нажимной ролик микровыключател  54 переходит во впадину шайбы 52, микровыключатель выключаетс , отключа  распределитель 10. Рабоча  полость гидроцилиндра 89 сообщаетс  со сливной линией поршень 86 под воздействием пружины 91 возвращаетс  в нижнее положение, привод  рычаг 83 в исходное положение. Последний через упор 81, сек- тор 78, зубчатый венец 87 за счет пробуксовывани  диска 34 относительно диска 33 приводит кулачки 38, 39 в нулевое положение , а также через упор 76 фиксирует рычаг 72 и с ним валик 31 в нулевом положении.

Лебедка останавливаетс  после опускани  груза на глубину, котора  была предварительно задана. Показани  стрелок 96 и 99 при этом совпадают,

2. Опускание из промежуточного поло- жени .

Глубина опускани  задаетс  аналогично случаю опускани  из верхнего положени .

При подаче исполнительной команды вал 31 поворачиваетс  против часовой стрелки до выбирани  установочного зазора между роликом толкател  41 и кулачком 38. Лебедка начинает вращатьс  в сторону опускани  с малой скоростью, привод  во

вращение соответствующие валики и колеса . Поворот кулачка 28 на скорость зоны соприкосновени  с роликом опускани  не вли ет, поскольку его рабочий профиль вышел из зоны соприкосновени  с роликом толкател  30,

По мере поворота кулачка 39 профиль его в месте контакта с роликом толкател  41 понижаетс , скорость опускани  увеличиваетс  в соответствии с программой, отображенной в профиле кулачка. После прихода под ролик толкател  точки профил  кулачка, имеющей минимальный радиус, дальнейший поворот вала 31 прекращаетс , опускание продолжаетс  с посто нной (максимальной) скоростью. Вращение кулачка также прекращаетс  благодар  упору 81 и пробуксовыванию диска 34.

При подходе к заданной глубине вступает в работу кулачек 46 аналогично случаю опускани  из верхнего положени . Скорость опускани  уменьшаетс  до нул , выключаетс  микровыключатель 54, программное устройство приводитс  в исходное положение , лебедка останавливаетс  после опускани  груза на вновь заданную глубину.

3. Подъем до промежуточного положени .

Подъем задаетс  маховичком 61 - т.е. вращением его против часовой стрелки. При этом колесо 94 со стрелкой 96 поворачиваетс  против часовой стрелки, а блок кулачков 46, 47 с барабаном 50 поворачиваетс  против часовой стрелки и смещаетс  по ходовому винту вправо, нажимной ролик микровыключател  55 выходит из впадины шайбы 53, включает микровыключатель.

При подаче исполнительной команды включаетс  распределитель 9, рабоча  полость гидроцилиндра 88 сообщаетс  с линией давлени , поршень 85 перемещаетс  вверх, сжима  пружину 90. Рычаг 82 под действием пружины 84 следует за поршнем 85 и освобождает при этом упоры 75 и 80. Рычаг 72 и зубчатый сектор 78 получают возможность поворота по часовой стрелке. Одновременно поршень 85 поворачивает по часовой стрелке рычаг 92 и с ним через валик 70 рычаг 68. Последний раст гива  пружину 66, через т гу 64 создает момент, поворачивающий сектор 63 и с ним вал 31 по часовой стрелке до выбирани  установочного зазора между роликом толкател  40 и кулачком 38. Вал 31 задает насосу 2 производительность , обеспечивающую вращение лебедки в сторону подъема с малой скоростью. С лебедкой начинает.вращатьс  против часовой стрелки валик 12. От него приводитс  во вращение: валик 20 против часовой стрелки; валик 23 по часовой стрелке; валик 95 против часовой стрелки; колесо 17 против часовой стрелки.

От валика 23 получают вращение против часовой стрелки колесо 26 и кулачки 27 и 28.

Вместе с валиком 20 против часовой стрелки вращаютс  диски 33 и 34, кулачки 38, 39 и зубчатый венец 87. Толкатель 40 следует за профилем кулачка 38, увеличиваетс  скорость подъема в соответствии с про- граммой, отображенной в профиле кулачка. По мере подъема сектор 78 поворачиваетс  по часовой стрелке до соприкосновени  упора 80 с рычагом 82. Далее диск 34 про- буксовываетс  относительно диска 33, вра- щение кулачков 38, 39 прекращаетс . Подъем продолжаетс  с посто нной (максимальной ) скоростью. Скорость может быть ограничена путем ограничени  угла поворота рычага 72 упором 73.

Вместе с валиком 95 против часовой стрелки вращаетс  стрелка 99.

От колеса 17 через неподвижные в пространстве сателлиты вращение передаетс  колесу 44, вместе с которым вращаетс  по часовой стрелке и одновременно перемещаетс  влево по ходовому винту блок кулачков 46, 47 с барабаном 50. Рабочий профиль кулачка 47 входит в соприкосновение с роликом толкател  49 и приводит вал 31 в нулевое положение. Скорость подъема уменьшаетс  до нул .

Одновременно с приходом вала 31 в нулевое положение нажимной ролик микровыключател  55 переходит во впадину шай- бы 53, микровыключатель выключает распределитель 9. Рабоча  полость гидроцилиндра 88 сообщаетс  со сливной линией , поршень 85 под действием пружины 90 возвращаетс  в нижнее положение, при- вод  рычаг 82 в исходное положение. Последний через упор 80, сектор 78, зубчатый венец 87 за счет пробуксовывани  диска 34 относительно диска 33 приводит кулачки 38, 39 в нулевое положение, а через упор 75 фиксирует рычаг 72 и с ним вал 31 в нулевом положении.

Лебедка останавливаетс  после подъема груза до глубины, котора  была предварительно задана. Показани  стрелок 96 и 99 при этом совпадают.

4. Подъем до верхнего положени .

Подъем задаетс  аналогично случаю подъема до промежуточного положени . При подаче исполнительной команды про- граммное устройство на участке разгона и

подъема с посто нной (максимальной) скоростью работает аналогично случаю подъема до промежуточного положени .

От валика 23 получают вращение против часовой стрелки колесо 26 и кулачки 27, 28, На конечном участке подъема рабочий профиль кулачка 27 входит в соприкосновение с роликом толкател  29 и приводит вал 31 в нулевое положение. Скорость подъема уменьшаетс  до нул  в соответствии с программой , отображенной в профиле кулачка 27 и учитывающей особенности подъема груза на конечном участке (наличие границы сред, близость корпусных конструкций, корпусных конструкций, особенности приема груза и т.п.).

Рабочий профиль кулачка 38 относительно (в пересчете на метры троса) короче, чем рабочий профиль кулачка 27. Поэтому при подъеме до верхнего положени  кулачок 38 на характер изменени  скорости не вли ет.

Остановка лебедки происходит аналогично случаю подъема до промежуточного положени .

Claims (2)

1.Программное устройство преимущественно дл  судовых лебедок, содержащее гидроцилиндры с подпружиненными поршн ми , зубчатые колеса, кинематически св занные с кулачками разгона и торможени  груза, соединенными посредством фрикционного механизма с лебедкой, и микропереключатели , соединенные с электросхемой управлени  лебедкой, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности управлени  лебедкой путем автоматической остановки груза на заданном уровне, оно снабжено стрелочным механизмом отсчета заданного и фактического уровней, включающим дифференциал с водилом и барабан с кулачковыми шайбами, неподвижный ходовой винт, сопр женный резьбовым соединением с барабаном, и маховик, при этом водило дифференциала соединено с указывающей заданный уровень стрелкой механизма отсчета и посредством муфты обгона маховиком этого механизма, а кулачки разгона св заны кинематически со штоками поршней гидроцилиндров.

2.Устройство поп.1,отличающее- с   тем, что стрелка механизма отсчета фактической глубины расположена соосно со стрелкой механизма отсчета заданной глубины и имеет с ней общую шкалу.

1Ь 54 65 35 1J ЪЧ 38 Л9 (Q «7 --- - - г- г- rv г

15,

шшшь

/

/

77

78

(риг.з

46

16 17

42

17771

Y/(QY7/W л 

48 v 49 фиг 4

А - А

50 52

Фие. 5

б, 54 55 в

47 / h52 50 53

6-6

В- В

&

54

Фиг. 6

S3 50

Фг/г.7