Судовой кран с системой стабилизации

Полезная модель относится к конструкциям грузоподъемных кранов, а именно, судовых кранов, устанавливаемых на палубах судов, и может применяться при погрузке-выгрузке грузов в условиях качки. Задачей полезной модели является снижение или полное гашение вертикальных и горизонтальных колебаний груза относительно земли (пирса) в условиях качки для обеспечения безударной погрузки-выгрузки хрупких, бьющихся грузов. Поставленная задача решается судовым краном с системой стабилизации, представляющем собой установленный на палубе судна кран с исполнительными механизмами, стрелой и гаком для подвески груза, имеющий в своем составе пульт управления с вычислительным модулем с дисплеем для отображения информации, содержащем блок цифровой передачи данных, блок управления исполнительными механизмами крана и модуль стабилизации, отличающийся тем, что на гаке установлен датчик трехосевой акселерометр для считывания параметров движения груза в пространстве по всем трем осям и трехосевой инклинометр для определения угла наклона груза, на конце стрелы крана - датчик трехосевой инклинометр для считывания данных угла наклона стрелы крана и трехосевой акселерометр для считывания параметров движения и отслеживания смещения гака относительно конца стрелы крана, а на палубе или в кабине крана - датчик трехосевой инклинометр для считывания данных наклона судна относительно горизонта и трехосевой акселерометр для считывания параметров качки судна, передача данных от которых (датчиков) к вычислительному модулю осуществляется по беспроводному и/или проводному интерфейсам.

Полезная модель относится к конструкциям грузоподъемных кранов, а именно, судовых кранов, устанавливаемых на палубах кораблей, и может применяться при погрузке-выгрузке грузов в условиях качки.

Известен СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГРУЗОПОДЪЕМНЫМ КРАНОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ (1), заключающийся в том, что путем воздействия на органы управления краном производится запуск и отключение приводов механизмов, перемещающих оборудование крана, а путем обработки сигналов датчиков производится отключение приводов механизмов по фактору ограничения перемещений либо по фактору перегрузки. Для снижения уровня раскачивания груза устанавливаются дополнительные датчик длины каната и переключателя кратности полиспаста, сигналы которых используются для определения высоты подвеса груза и периода раскачивания подвешенного груза. Устройство содержит блок управления движениями, блок усилителей, датчики, контролирующие положение подвижного оборудования крана, инерционных показателей оборудования, фактических скоростей и ускорений оборудования при запуске и отключении приводов для определения моментов отключения и включения приводов механизмов, блок ограничения нагрузки, блок ограничения перемещения, блок определения высоты подвеса груза, блок определения периода раскачивания подвешенного груза, исполнительные механизмы крана.

Однако, реализация данного способа и устройства предусматривает стационарное расположение крана и не предназначена для использования в случае установки крана на плавсредствах, где часть, например, судна с установленным краном может совершать вращательно поступательные движения относительно своего центра масс, что должно отразиться на управлении крановым механизмом для максимально возможного демпфирования водных масс при их волнении.

Известно, что горизонтальные колебания груза относительно точки крепления разделяются на колебания поперек стрелы и колебания в направлении стрелы крана, при этом, первые - гасятся путем вращения башни крана с заданной угловой скоростью, обеспечивающей линейную скорость движения конца стрелы равной по модулю и направлению скорости движения груза, а вторые - гасятся при помощи изменения угла подъема стрелы. Вертикальные колебания груза гасятся путем изменения длины троса от конца стрелы крана до гака, за счет работы лебедки крана.

Задачей полезной модели является снижение или полное гашение вертикальных и горизонтальных колебаний груза относительно земли (пирса) в условиях морской качки для обеспечения безударной погрузки-выгрузки хрупких, бьющихся грузов.

Поставленная задача решается судовым краном с системой стабилизации, представляющем собой установленный на палубе судна кран с исполнительными механизмами, стрелой и гаком для подвески груза, имеющий в своем составе пульт управления с вычислительным модулем с дисплеем для отображения информации, содержащем блок цифровой передачи данных, блок управления исполнительными механизмами крана и модуль стабилизации, отличающийся тем, что на гаке установлен датчик трехосевой акселерометр для считывания параметров движения груза в пространстве по всем трем осям и трехосевой инклинометр для определения угла наклона груза, на конце стрелы крана - датчик трехосевой инклинометр для считывания данных угла наклона стрелы крана и трехосевой акселерометр для считывания параметров движения и отслеживания смещения гака относительно конца стрелы крана, а на палубе или в кабине крана - датчик трехосевой инклинометр для считывания данных наклона судна относительно горизонта и трехосевой акселерометр для считывания параметров качки судна, передача данных от которых (датчиков) к вычислительному модулю осуществляется по беспроводному и/или проводному интерфейсам.

По результатам измерений датчиков формируются управляющие воздействия на исполнительные механизмы крана, которые компенсируют влияние качки на процесс погрузки-выгрузки грузов.

Схема работы пульта управления краном представлена на рис.1.

На датчиках предусмотрена светодиодная индикация режимов работы.

Антенна, установленная на датчиках, скрыта в его влагозащищенном и ударопрочном корпусе.

На дисплее вычислительного модуля отображается режимы работы системы стабилизации:

- разгрузка. Активный 1 (стабилизация по трем осям) при подъеме груза из трюма,

- разгрузка Активный 2 (стабилизация по вертикальной оси) при погрузке груза на пирс,

- погрузка. Активный 1 (стабилизация по трем осям) при погрузке груза в трюм,

- погрузка. Активный 2 (стабилизация по вертикальной оси) при погрузке груза в трюм,

- калибровочный (для настройки и поверки системы стабилизации),

а также состояние датчиков, служебное и пользовательское меню.

При этом на дисплее отображаются скорости перемещения груза по трем координатам в различных режимах и активность соответствующих датчиков.

Применение предложенной системы стабилизации, установленной на судовом кране, дает высокие показатели при стабилизации вертикальных и горизонтальных (в направлении, перпендикулярном стреле крана) перемещениях груза.

Использованная литература:

1. Патент РФ на ИЗ 2309112, 2006 г.

Судовой кран с системой стабилизации, представляющий собой установленный на палубе судна кран с исполнительными механизмами, стрелой и гаком для подвески груза, имеющий в своем составе пульт управления с вычислительным модулем и дисплеем для отображения информации, содержащим блок цифровой передачи данных, блок управления исполнительными механизмами крана и модуль стабилизации, отличающийся тем, что на гаке установлен датчик трехосевой акселерометр для считывания параметров движения груза в пространстве по всем трем осям и трехосевой инклинометр для определения угла наклона груза, на конце стрелы крана - датчик трехосевой инклинометр для считывания данных угла наклона стрелы крана и трехосевой акселерометр для считывания параметров движения и отслеживания смещения гака относительно конца стрелы крана, а на палубе или в кабине крана - датчик трехосевой инклинометр для считывания данных наклона судна относительно горизонта и трехосевой акселерометр для считывания параметров качки судна, передача данных от датчиков к вычислительному модулю осуществляется по беспроводному и/или проводному интерфейсам.