Устройство ступенчатого торможения подъемно-транспортных машин
В заявке предлагается устройство торможения, содержащее одинаковые тормоза первой и второй ступеней, датчик усилия на грузовом канате, подключенный к цепи управления приводом первой ступени и соединенный с блоком дифференцирования сигнала, нуль-орган, соединяющий блок дифференцирования через запоминающий триггер с цепью управления тормозом второй ступени. Устройство обеспечивает двухступенчатое торможение подъемной машины и ликвидирует продольные колебания усилия в грузовом канате.
Предлагаемая полезная модель относится к подъемно-транспортному машиностроению, а именно к устройствам для осуществления ступенчатого торможения.
В настоящее время устройства для ступенчатого торможения, аналогичные предлагаемому, известны. К ним относится, в частности, защищенное авторским свидетельством СССР №931637, кл. В66В 1/32, 1982. Оно содержит регулятор давления, управляющий приводом тормоза, задатчик интенсивности торможения и датчики скорости и торможения машины. Информация от датчиков формирует управляющий сигнал задатчику, а тот, в свою очередь, ступенчато управляет приводом тормоза. Устройство позволяет существенно снизить инерционный выбег подвижных элементов подъемной машины при резком включении тормозов, однако не ликвидирует и практически не снижает динамические нагрузки в грузовом канате.
Вместе с тем, существует и устройство ступенчатого торможения, такое как «Устройство ступенчатого торможения подъемно-транспортных машин» по авторскому свидетельству СССР №1733371, кл. В66D 5/26, 1992, принятое нами за прототип, которое динамические нагрузки в канате снижает. Устройство-прототип исключает большие динамические нагрузки, для чего оно содержит тормоза первой и второй ступеней, насколько можно судить по описанию, равных по величине тормозного момента. Оно имеет в своем составе датчик усилия (это, по сути, динамометрический датчик), который через кинематические и электрические цепи управления подключен к тормозам первой и второй ступеней. При работе устройства ступени срабатывают последовательно. Вначале первая, а затем, при достижении определенного тормозного усилия, вторая. Это достигается с помощью датчика усилия,
измеряющего тормозной момент. Будучи настроенным на некоторый максимальный момент, он и коммутирует тормозные ступени. Исключая большие динамические нагрузки, полностью устройство-прототип динамические нагрузки не ликвидирует.
В связи с этим, задачей предлагаемой полезной модели является именно ликвидация динамических нагрузок. Как правило, при резком торможении поднимаемого груза в канате возникают продольные периодические колебания динамического усилия. Гашение этих колебаний и есть поставленная задача.
Достигается ее решение за счет того, что устройство ступенчатого торможения подъемно-транспортных машин, содержащее тормоза первой и второй ступеней, равных по величине тормозного момента, и датчик усилия, подключенный к цепи управления тормозом первой ступени, снабжено блоком дифференцирования, нуль-органом и запоминающим триггером (RS-триггером); датчик усилия установлен на грузовом канате; вход блока дифференцирования связан с выходом датчика усилия; выход блока дифференцирования соединен со входом нуль-органа; вход триггера связан с выходом нуль-органа, выход триггера соединен с цепью управления тормозом второй ступени. При этом датчик усилия, блок дифференцирования, нуль-орган и триггер имеют общеизвестные конструкции (см. «Проектирование датчиков для измерения механических величин / Под редакцией Е.П.Осадчего - М. Машиностроение, 1979»; «Справочник по средствам автоматики / под редакцией В.Э.Низэ и И.В.Антика - М.: Энергоатомиздат, 1983)
Предлагаемая полезная модель иллюстрируется фигурой, на которой схематически изображено устройство ступенчатого торможения. Оно включает в себя тормоза 1 и 2 первой и второй ступеней, равных по величине тормозного момента; датчик усилия 3, установленный на грузовом канате 4; блок дифференцирования 5, вход которого соединен с выходом датчика 3; нуль-орган 6, вход которого
связан с выходом блока 5; запоминающий триггер 7, вход которого связан с выходом нуль-органа 6, а выход - с цепью управления тормозом второй ступени 2. Помимо этого, на фигуре показан вход А обнуления триггера 7 и вход В включения цепи управления тормоза первой ступени 1 и датчика усилия 3(датчик усилия подключен к цепи управления тормоза 1).
Перед работой подъемно-транспортной машины триггер 7 обнуляется сигналом А, на его выходе появляется сигнал «0», и тормоз второй ступени 2 выключен. Выключен и тормоз первой ступени 1 и датчик 3. По окончании подъема груза, когда требуется его остановка, сигнал управления В включает тормоз первой ступени 1 и датчик усилия 3. Подъем груза тормозится, но в канате 4 возникают продольные периодические колебания. С момента начала первого периода колебаний датчик усилия 3 выдает сигнал электрического напряжения на блок дифференцирования 5. Этот сигнал, отображая колебания усилия в канате, сначала возрастает, затем по истечении полупериода колебаний расти перестает и начинает уменьшаться. По окончании периода он вновь начинает возрастать и картина повторяется. Поступая на блок 5, сигнал от датчика 3 дифференцируется и, по истечении первого полупериода колебаний усилия, результат дифференцирования становится равным нулю. В результате, по истечении полупериода колебаний динамического усилия в канате 4, на выходе блока 5 появляется сигнал «0». Он вызывает срабатывание нуль-органа 6,выражающееся в том, что на его выходе появляется сигнал «1». Этот сигнал переключает триггер 7 и запоминается им. При переключении триггера на его выходе появится также сигнал «1», включающий тормоз второй ступени 2. Поскольку быстродействие блоков 5, 6 и 7 составляет микросекунды, вторая ступень торможения включается практически сразу же, как только пройдет половина периода колебаний усилия в канате с момента включения первой ступени торможения. При
включении второй ступени, в канате также возникнут продольные периодические колебания усилия. Так как обе ступени равны по величине тормозного момента, то эти колебания будут такие как и при включении первой ступени, но будут отставать от них по фазе на полпериода. Т.е., они будут по отношению к ним в противофазе. Это приведет к тому, что колебания усилия, вызванные первой ступенью, и колебания усилия, вызванные второй ступенью, взаимно уничтожаются, т.е., колебания усилия в канате погасятся. Таким образом, подъем груза прекращается, и при этом поставленная задача оказывается решенной, что приводит к повышению долговечности элементов подъемной машины и повышению ее безопасности и экономичности.
Устройство ступенчатого торможения подъемно-транспортных машин, содержащее тормоза первой и второй ступеней, равных по величине тормозного момента, и датчик усилия, подключенный к цепи управления тормозом первой ступени, отличающееся тем, что оно снабжено блоком дифференцирования, нуль-органом и запоминающим триггером, датчик усилия установлен на грузовом канате, вход блока дифференцирования связан с выходом датчика усилия, а выход соединен со входом нуль-органа, вход триггера связан с выходом нуль-органа, а выход соединен с цепью управления тормозом второй ступени.
