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JPH0314754B2 - - Google Patents
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JPH0314754B2 - - Google Patents

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JPH0314754B2
JPH0314754B2 JP10022683A JP10022683A JPH0314754B2 JP H0314754 B2 JPH0314754 B2 JP H0314754B2 JP 10022683 A JP10022683 A JP 10022683A JP 10022683 A JP10022683 A JP 10022683A JP H0314754 B2 JPH0314754 B2 JP H0314754B2
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boom
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pressure
crane
circuit
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Ken Morita
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Kyowa Electronic Instruments Co Ltd
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Kyowa Electronic Instruments Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、テレスコピツクブームの俯仰シリン
ダの圧力を検出するタイプのクレーンのブーム支
持力検出装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a crane boom support force detection device of the type that detects the pressure of an elevation cylinder of a telescopic boom.

クレーンの最大許容吊り荷重(以下許容吊り荷
重という)は、ブームの長や、ブームの傾斜角、
ジブの有無、アウトリガーの有無等の各種使用条
件等によつて制限を受け、この限界値を超えて荷
重を吊つた場合、クレーンの転倒、ブームの破壊
等の事故を招来することになる。このようなクレ
ーンの過負荷の検出をするいわゆるモーメントリ
ミツタ装置や過負荷検出方法が種々提案され、ま
た実用化されている。上記モーメントリミツタ装
置においては、クレーンの吊り荷重を測定する方
式として、吊り荷重に直接比例した量、例えば巻
上げロープ張力等を検出する方式とクレーンのブ
ーム支持力を検出する方式等とがあるが、本発明
は上記後者の方式に関するものである。上記後者
のブーム支持力検出方式は、シープによる摩擦
の影響、ロープの摩擦等の影響がない。フリー
トアングルの影響、検出部の荷重負担による効率
低下、巻下げロープの掛数(奇・偶)による制限
等がない、ケーブルの巻取装置、主巻・ジブ両
系統の検出器等が不要である、等の点で上記前者
のロープ張力検出方式に比べ優れている。
The maximum allowable hanging load of a crane (hereinafter referred to as allowable lifting load) depends on the length of the boom, the angle of inclination of the boom,
There are restrictions on various conditions of use, such as the presence or absence of a jib and the presence or absence of outriggers, and if the load exceeds these limits, accidents such as the crane falling over and the boom breaking may occur. Various so-called moment limiter devices and overload detection methods for detecting such overloads of cranes have been proposed and put into practical use. In the moment limiter device mentioned above, there are two methods for measuring the crane's suspended load: a method that detects an amount directly proportional to the suspended load, such as the hoisting rope tension, and a method that detects the crane's boom supporting force. , the present invention relates to the latter method. The latter boom support force detection method is free from the influence of friction caused by the sheep, friction of the rope, and the like. There are no effects of fleet angle, reduced efficiency due to the load on the detection unit, or limitations due to the number of hoisting ropes (odd or even), and there is no need for a cable winding device or detectors for both the main hoist and jib systems. This method is superior to the former rope tension detection method in the following points.

しかしながら、ブーム支持力を検出するのに、
ブームを俯仰するための俯仰シリンダの圧力を検
出する方式を採用した場合、以下に述べるような
問題点があつた。
However, to detect the boom support force,
When a method of detecting the pressure of the elevating cylinder for elevating the boom was adopted, the following problems occurred.

第1図は、この種のモーメントリミツタ装置に
おけるブーム支持力検出装置の概略構成を示す模
式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a boom support force detection device in this type of moment limiter device.

同図において、1は俯仰シリンダで、その内部
にはピストン2が摺動可能に嵌入しており、その
ピストン2の一端面側(図においては上面側)に
ピストンロツド3が設けられている。このピスト
ンロツド3の端部と、テレスコピツクブーム(以
下ブームという)4の延出部とは、ピン5により
互いに回動可能に連結されている。ここで、俯仰
シリンダ1内におけるピストン2を境としてピス
トンロツド3が位置する空間をロツド側シリンダ
室1b、ピストン2の反対端面側の空間を非ロツ
ド側シリンダ室1aとする。ロツド側シリンダ室
1bには、油送管6の一端が、非ロツド側シリン
ダ室1aには油送管7の一端がそれぞれ連結さ
れ、これら油送管6、および7の他端はコンプレ
ツサ、制御弁、調圧弁等を含む油圧回路8にそれ
ぞれ連結されている。9および10は、油送管7
および6の経路内にそれぞれ連通するようにして
設置された圧力検出器である。
In the figure, reference numeral 1 denotes an elevating cylinder, into which a piston 2 is slidably fitted, and a piston rod 3 is provided on one end surface side (upper surface side in the figure) of the piston 2. The end of the piston rod 3 and the extension of a telescopic boom (hereinafter referred to as boom) 4 are rotatably connected to each other by a pin 5. Here, the space in the elevating cylinder 1, with the piston 2 as a boundary, in which the piston rod 3 is located is defined as the rod-side cylinder chamber 1b, and the space on the opposite end surface side of the piston 2 is defined as the non-rod-side cylinder chamber 1a. One end of an oil feed pipe 6 is connected to the rod side cylinder chamber 1b, and one end of an oil feed pipe 7 is connected to the non-rod side cylinder chamber 1a. Each is connected to a hydraulic circuit 8 including valves, pressure regulating valves, and the like. 9 and 10 are oil feed pipes 7
and pressure detectors installed in the paths of 6 so as to communicate with each other.

このような構成において、俯仰シリンダ1内の
油圧は、一般に高圧の非ロツド側シリンダ室1a
に連通された油送管7側に設置された圧力検出器
9により検出する。ところが、前記非ロツド側シ
リンダ室1aの油圧は、第2図において符号Aを
付して示す特性図の如く、俯仰シリンダ1を含む
油圧回路8の構成に起因するヒステリシスをもつ
ているので、クレーンのブーム4の上げ動作時の
検出値〔第2図AのA−1〕と下げ動作時の検出
値〔第2図AのA−2〕とではブーム4の同一傾
斜角において異つた油圧を示す。そのため、圧力
検出器9の出力をそのまま用いると、例えば、許
容吊り荷重以下の荷を吊り上げているにも拘ら
ず、モーメントリミツタ装置の安全装置が作動し
て、クレーンの作動を停止させてしまうという不
都合を生ずる。
In such a configuration, the hydraulic pressure in the elevation cylinder 1 is generally high pressure in the non-rod side cylinder chamber 1a.
The pressure is detected by a pressure detector 9 installed on the side of the oil feed pipe 7 which is communicated with. However, the hydraulic pressure in the non-rod side cylinder chamber 1a has hysteresis due to the configuration of the hydraulic circuit 8 including the elevation cylinder 1, as shown in the characteristic diagram marked with the symbol A in FIG. The detected value during the raising operation of the boom 4 [A-1 in Figure 2 A] and the detected value during the lowering operation [A-2 in Figure 2 A] indicate different hydraulic pressures at the same inclination angle of the boom 4. show. Therefore, if the output of the pressure detector 9 is used as is, for example, the safety device of the moment limiter device will be activated and the crane will stop operating even though the load is being lifted below the allowable lifting load. This causes an inconvenience.

かかる不都合を解消するために、従来、圧力検
出器9の他にロツド側シリンダ室1bに連通する
油送管6側にも圧力検出器10を設置したものが
あつた。すなわち、前記ロツド側シリンダ室1b
の油圧は、第2図Bに示すような特性を持ち、非
ロツド側シリンダ室1a内の油圧について既述し
たと同様の理由によりヒステリシス特性を持つ
が、クレーンの上げ動作時〔第2図BのB−1〕
および下げ動作時〔第2図BのB−2〕において
ブーム傾斜角の変化に拘らずそれぞれ一定の油圧
を呈するという特性がある。この点に着目して、
両圧力検出器9,10の出力の差を演算し、クレ
ーンの上げ動作時と下げ動作時においてブームの
同一傾斜角における油圧を等しくさせるように構
成したものがあつた。しかしながら、このように
構成すると、高価な圧力検出器、増幅器、各種調
整器がそれぞれ2系統となり、更に差の演算器と
調整器も必要としていた。そのため、構成が複雑
となり、装置自体がかなり高価となる上、2系統
の圧力変換器や調整器等のそれぞれについて煩わ
しい初期設定あるいは調整等をしなければならな
いためそれだけコスト(人件費)を上昇させる要
因となつていた。
In order to solve this problem, conventionally, in addition to the pressure detector 9, a pressure detector 10 has been installed on the oil feed pipe 6 side communicating with the rod side cylinder chamber 1b. That is, the rod side cylinder chamber 1b
The hydraulic pressure in the cylinder chamber 1a on the non-rod side has characteristics as shown in Fig. 2B, and has hysteresis characteristics for the same reason as described above for the hydraulic pressure in the non-rod side cylinder chamber 1a. B-1]
Also, during the lowering operation (B-2 in FIG. 2B), the hydraulic pressure is constant regardless of the change in the boom inclination angle. Focusing on this point,
Some systems have been designed to calculate the difference between the outputs of both pressure detectors 9 and 10 and equalize the hydraulic pressure at the same tilt angle of the boom during the crane's raising and lowering operations. However, this configuration requires two systems each of expensive pressure detectors, amplifiers, and various regulators, and also requires a difference calculator and regulator. As a result, the configuration becomes complicated, the device itself becomes quite expensive, and the costs (labor costs) increase as the two systems of pressure transducers, regulators, etc. must be configured and adjusted individually. It was a contributing factor.

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、そ
の目的とするところは、この種の従来装置に比べ
回路構成が簡略で、部品点数および装置の調整工
数が少なく、コストを大幅に低減でき、しかも高
精度なブーム支持力を検出できるクレーンのブー
ム支持力検出装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to have a simpler circuit configuration than conventional devices of this type, to reduce the number of parts and device adjustment man-hours, and to significantly reduce costs. Moreover, it is an object of the present invention to provide a boom supporting force detection device for a crane that can detect boom supporting force with high accuracy.

本発明は、上記目的を達成するために、テレス
コピツクブームの俯仰シリンダの圧力を検出する
タイプのクレーンのブーム支持力検出装置におい
て、クレーンのブーム傾斜角を調整する前記俯仰
シリンダの非ロツド側シリンダ内圧力を検出する
圧力検出器と、前記クレーンの通常動作範囲にお
ける前記圧力検出器の出力または前記ブームの傾
斜角を検出する角度検出器の出力の変化率を演算
する変化率演算手段と、この変化率演算手段より
出力される演算出力の大きさと極性をもとに前記
ブームの動作方向が上げ方向か下げ方向かを判別
する判別手段と、この判別手段の判別結果に応じ
同一傾斜角における上げ方向動作時と下げ方向動
作時の前記圧力検出器の各検出圧力の差に相当す
る出力を生成する補正値設定手段と、この補正値
設定手段の出力を前記圧力検出器の出力に対し加
えまたは減ずる演算回路とを備え、前記演算回路
より、前記シリンダを含む油圧回路構成に起因す
るヒステリシスがキヤルセルされたブーム支持力
に対応した出力を得るように構成したことを特徴
としたものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a boom support force detection device for a crane of the type that detects the pressure of an elevating cylinder of a telescopic boom, on the non-rod side of the elevating cylinder that adjusts the boom inclination angle of the crane. a pressure detector that detects internal cylinder pressure; and a rate of change calculating means that calculates a rate of change in the output of the pressure detector or the output of an angle detector that detects the inclination angle of the boom in the normal operating range of the crane; A discrimination means for discriminating whether the operating direction of the boom is in the upward direction or the downward direction based on the magnitude and polarity of the calculation output output from the change rate calculation means; a correction value setting means for generating an output corresponding to the difference between the detected pressures of the pressure detector during upward direction operation and downward direction operation; and a correction value setting means for adding the output of the correction value setting means to the output of the pressure detector. or a calculation circuit that reduces the boom support force, and the calculation circuit is configured to obtain an output corresponding to the boom supporting force in which hysteresis caused by the hydraulic circuit configuration including the cylinder is cancelled.

以下、本発明の実施例を図面をもとに詳細に説
明する。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第3図は、本発明の一実施例の回路構成を示す
回路図、第4図A〜Eは、第3図示の回路の各ブ
ロツクの出力信号をそれぞれクレーンのブーム傾
斜角の増減に対して示した特性図である。尚、本
発明に係る圧力検出器は、非ロツド側シリンダ室
1aの圧力のみを検出する方式であり、第1図に
おける圧力検出器10は用いないので、この圧力
検出器10を除外した第1図示のものを本発明の
実施例と称することとする。
FIG. 3 is a circuit diagram showing the circuit configuration of an embodiment of the present invention, and FIGS. 4A to 4E show the output signals of each block of the circuit shown in FIG. FIG. The pressure detector according to the present invention is of a type that detects only the pressure in the non-rod side cylinder chamber 1a, and the pressure detector 10 shown in FIG. 1 is not used. The illustrated embodiment will be referred to as an embodiment of the present invention.

第3図において、非ロツド側シリンダ1a側に
設けられた圧力検出器9(第1図示)よりの出力
は、入力端子11を経て負荷増幅器12に入力さ
れる。負荷増幅器12によつて増幅された圧力検
出信号すなわちブーム支持力を示す信号は、抵抗
R1およびコンデンサC1より構成される第1の
ローパスフイルタ13(この実施例の場合0.3Hz
以上の信号をカツトする)によりブーム4の振動
等による不要成分を除去される。この第1のロー
パスフイルタ13より出力された信号は、演算回
路としての差回路14の正入力端子に印加され
る。このときの差回路14の正入力端子への入力
信号は第4図Aに示すような特性、すなわちブー
ム4の上げ動作時にはA−1の特性を示し、ブー
ム4の下げ動作時にはA−2の特性を示す。
In FIG. 3, the output from a pressure detector 9 (shown in the first diagram) provided on the non-rod side cylinder 1a is inputted to a load amplifier 12 via an input terminal 11. The pressure detection signal amplified by the load amplifier 12, that is, the signal indicating the boom supporting force, is passed through a first low-pass filter 13 (0.3 Hz in this embodiment) consisting of a resistor R1 and a capacitor C1.
By cutting the above signals), unnecessary components caused by vibrations of the boom 4, etc. are removed. The signal output from the first low-pass filter 13 is applied to the positive input terminal of a difference circuit 14 as an arithmetic circuit. At this time, the input signal to the positive input terminal of the difference circuit 14 has the characteristics as shown in FIG. Show characteristics.

一方、上記負荷増幅器12の出力は、切換スイ
ツチ15を介して抵抗R2、コンデンサC2およ
び演算増幅器A1より構成される第2のローパス
フイルタ16(この実施例の場合0.3Hz以上の信
号をカツトする)にも入力させる。この第2のロ
ーパスフイルタ16によつて不要成分を除去され
た信号は、コンデンサC3、抵抗R3および演算
増幅器A2より構成される微分回路17に入力さ
れる。この微分回路17は、検出圧力の変化率を
演算するもので入力信号の正傾斜、負傾斜に対し
てそれぞれ正、負の信号を出力する。すなわち、
第4図Bに示すように、ブームの上げ動作時には
負(同図B−1)、ブームの下げ動作時には正
(同図B−2)の信号をそれぞれ出力する。この
微分回路17からの出力は、抵抗R4,R5,R
6、ダイオードDおよび演算増幅器A3よりなる
比較回路18に入力される。ここで、抵抗R6は
演算増幅器A3のチヤタリング防止用抵抗、ダイ
オードDは、演算増幅器A3の出力が負になつた
ときの出力を零にクランプするクランプ用ダイオ
ードである。この比較回路18は、その入力が負
のとき、すなわちブームの上げ動作時には、零電
位〔第4図CのC−1〕を出力し、入力が正のと
き、すなわちブームの下げ動作時には正の飽和電
位〔第4図CのC−2〕を出力する。
On the other hand, the output of the load amplifier 12 is passed through a changeover switch 15 to a second low-pass filter 16 (in this embodiment, cuts signals of 0.3 Hz or higher) composed of a resistor R2, a capacitor C2, and an operational amplifier A1. Also input. The signal from which unnecessary components have been removed by the second low-pass filter 16 is input to a differentiating circuit 17 comprised of a capacitor C3, a resistor R3, and an operational amplifier A2. This differentiation circuit 17 calculates the rate of change of the detected pressure, and outputs positive and negative signals for the positive slope and negative slope of the input signal, respectively. That is,
As shown in FIG. 4B, a negative signal (B-1 in the figure) is output when the boom is raised, and a positive signal (B-2 in the figure) is output when the boom is lowered. The output from this differentiating circuit 17 is the resistor R4, R5, R
6, is input to a comparator circuit 18 consisting of a diode D and an operational amplifier A3. Here, the resistor R6 is a chattering prevention resistor of the operational amplifier A3, and the diode D is a clamping diode that clamps the output of the operational amplifier A3 to zero when the output becomes negative. This comparator circuit 18 outputs a zero potential (C-1 in Figure 4C) when its input is negative, that is, when the boom is being raised, and when the input is positive, that is, when the boom is being lowered. The saturation potential [C-2 in Fig. 4C] is output.

尚、第3図の回路図においては、通常動作範囲
における処理回路のみを示しブーム停止時の処理
回路等については省略してある。
In the circuit diagram of FIG. 3, only the processing circuit in the normal operating range is shown, and the processing circuit when the boom is stopped is omitted.

前記比較回路18の出力を受ける、可変抵抗器
VRおよび増幅器A4より構成される補正値設定
手段たる補正値設定器19は、ヒステリシスに相
当する値V、すなわちブーム上げ動作時と下げ動
作時における同一傾斜角に対する油圧差に相当す
る信号を生成する。すなわち、この補正値設定器
19は、ブーム4の上げ動作時には〔第4図Dの
D−1〕に示すように「0」の電圧を出力し、ブ
ーム4の下げ動作時には〔第4図DのD−2〕に
示すように「V」なる電圧の信号を出力し、これ
らの出力信号は、上記差回路14の負入力端子に
入力される。
a variable resistor receiving the output of the comparison circuit 18;
A correction value setting device 19, which is a correction value setting means composed of a VR and an amplifier A4, generates a value V corresponding to hysteresis, that is, a signal corresponding to a hydraulic pressure difference for the same tilt angle during boom raising operation and boom lowering operation. . That is, this correction value setting device 19 outputs a voltage of "0" as shown in [D-1 in Fig. 4D] when the boom 4 is raised, and outputs a voltage of "0" when the boom 4 is lowered [D-1 in Fig. 4D]. D-2], a voltage signal of "V" is output, and these output signals are input to the negative input terminal of the difference circuit 14.

このようにして差回路14に入力された信号
は、ブーム上げ動作時には正入力端子に入力した
信号がそのまま出力端子20へと出力され、ブー
ム下げ動作時には負入力端子に入力した値だけ減
少されて出力端子20へと出力される。つまり、
この差回路14からは、第4図Eに示すように、
同一ブーム傾斜角に対し、ブーム上げ動作時と下
げ動作時のいずれにおいても同一圧力値、すなわ
ち同一のブーム支持力が出力されることになる。
The signal input to the difference circuit 14 in this way is that when the boom is raised, the signal input to the positive input terminal is output as is to the output terminal 20, and when the boom is lowered, it is decreased by the value input to the negative input terminal. It is output to the output terminal 20. In other words,
From this difference circuit 14, as shown in FIG. 4E,
For the same boom inclination angle, the same pressure value, that is, the same boom supporting force is output during both the boom raising operation and the boom lowering operation.

このように、上記構成よりなる実施例によれ
ば、圧力検出器を2基設けずに1基の圧力検出器
9のみ設けるだけでヒステリシスを完全にキヤン
セルすることができるため、圧力検出器の削減の
みならず圧力検出器に付随するブリツジ電源、高
精度(低ドリフト)なプリアンプ、感度調整器、
零点調整器などの機器を削減できるので、回路構
成が簡素化され装置自体のコストを大幅に低減す
ることができると共に、圧力検出器の設置費用の
低減、および出荷時や現場での作業時の初期設定
や各種調整工数が著しく削減されることにより人
件費が低減される。しかも、差回路14より出力
される信号は、同一のブーム傾斜角に対してはブ
ームの上・下のいずれの動作時においても常に同
一値を示すため、この出力をもとに演算された吊
り荷重値も実際の吊り荷重に正確に対応する。
In this way, according to the embodiment having the above configuration, hysteresis can be completely canceled by providing only one pressure detector 9 instead of two pressure detectors, so that the number of pressure detectors can be reduced. In addition to the bridge power supply that comes with the pressure detector, a high-precision (low-drift) preamplifier, a sensitivity adjuster,
Since equipment such as zero-point regulators can be reduced, the circuit configuration can be simplified and the cost of the device itself can be significantly reduced.In addition, the installation cost of pressure detectors can be reduced, and the cost during shipping and on-site work can be reduced. Labor costs are reduced by significantly reducing initial settings and various adjustment man-hours. Moreover, since the signal output from the difference circuit 14 always shows the same value for the same boom inclination angle, whether the boom is moving up or down, the The load values also correspond exactly to the actual hanging loads.

尚、本発明は、上述した実施例にのみ限定され
るものではなく、その要旨に含まれる範囲内にお
いて種々の変形実施が可能である。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the invention.

例えば、ブームの動作方向を判別するために、
圧力検出器9の出力を第2のローパスフイルタ1
6を介して微分回路17に入力し、その変化率を
演算して判別手段たる比較回路18に入力してい
るが、微分回路17への入力としてクレーンのブ
ーム傾斜角を検出する角度検出器(図示せず)か
らの出力信号を入力してもよく、例えば、第3図
に示すように角度検出器の出力信号を入力端子2
1、増幅器22、切換スイツチ15、微分回路1
7を介して、比較回路18へ入力しても同様の結
果を得ることができる。また、圧力検出器または
角度検出器の出力の変化率を演算する変化率演算
手段としては、上記実施例では、微分回路17を
用いたが必らずしもこれに限られるものではな
く、これと同等の機能を持つ回路あるいはアルゴ
リズムにより演算するようにしてもよい。
For example, to determine the direction of boom movement,
The output of the pressure detector 9 is passed through the second low-pass filter 1.
6 to the differentiation circuit 17, and the rate of change is calculated and input to the comparison circuit 18, which is a discrimination means.As an input to the differentiation circuit 17, an angle detector ( For example, as shown in FIG.
1, amplifier 22, changeover switch 15, differentiation circuit 1
A similar result can be obtained by inputting the signal to the comparator circuit 18 via 7. Further, in the above embodiment, the differentiation circuit 17 is used as a change rate calculating means for calculating the change rate of the output of the pressure detector or the angle detector, but it is not necessarily limited to this. The calculation may be performed using a circuit or algorithm having a function equivalent to that of .

更に、ブームの上・下動作方向を判別する手段
として、ブームの起状を制御する操作レバーまた
はそれに連動する部材の位置関係を感知するスイ
ツチを設け、そのスイツチのオン・オフによつて
得られる正または負の信号を上記比較回路18へ
与えるように構成することもできる。
Furthermore, as a means for determining the upward and downward movement directions of the boom, a switch is provided to detect the positional relationship of the control lever that controls the raising of the boom or the members that interlock with it. It is also possible to provide a positive or negative signal to the comparison circuit 18.

また、上記実施例では、ブームの上げ動作時に
おける圧力検出器9の検出出力は、そのままの値
で差回路14より出力し、ブームの下げ動作時に
おける圧力検出器9の検出出力は、補正値設定器
19により生成されたヒステリシスに相当する値
Vだけ差し引いた値の信号を差回路14より出力
する構成としてあるが、次のように構成すること
もできる。
Further, in the above embodiment, the detection output of the pressure detector 9 during the boom raising operation is outputted from the difference circuit 14 as is, and the detection output of the pressure detector 9 during the boom lowering operation is the corrected value. Although the configuration is such that the difference circuit 14 outputs a signal obtained by subtracting the value V corresponding to the hysteresis generated by the setting device 19, the following configuration is also possible.

すなわち、第3図における差回路14の代りに
加算回路14を用い、ブーム下げ動作時における
圧力検出器9は出力はそのまま加算回路より出力
せしめ、ブーム上げ動作時における圧力検出器9
の出力に対しては、ヒステリシスに相当する値V
だけ加算回路より出力せしめるように構成しても
よい。この場合、加算回路より出力される値は、
ブームの上げ動作時における値よりヒステリシス
相当分だけ高い値となるが、この値はブーム支持
力とは比例するので、係数器、調整器等により適
宜調整すればよい。
That is, an adder circuit 14 is used in place of the difference circuit 14 in FIG. 3, and the output of the pressure detector 9 during the boom lowering operation is directly output from the adder circuit, and the output of the pressure detector 9 during the boom lowering operation is outputted from the adder circuit.
For the output of , the value corresponding to the hysteresis V
It may also be configured such that only 1 is output from the adder circuit. In this case, the value output from the adder circuit is
The value is higher than the value when the boom is raised by an amount corresponding to the hysteresis, but since this value is proportional to the boom supporting force, it may be adjusted as appropriate using a coefficient unit, adjuster, etc.

ところで、本発明は、クレーンのブーム支持力
検出装置に係るものであるが、本発明のブーム支
持力検出装置が、上述したモーメントリミツタ装
置にいかに適用されるかについて、第5図を参照
して簡単に説明する。
By the way, the present invention relates to a boom supporting force detecting device for a crane. Please refer to FIG. 5 to see how the boom supporting force detecting device of the present invention is applied to the above-mentioned moment limiter device. I will briefly explain.

第5図は、テレスコピツクブームを有し俯仰シ
リンダによりブームの上げ下げを行なう方式のク
レーンの模式図である。同図において、lはブー
ム長、θはブーム傾斜角、Wは吊り荷重、wはブ
ームフツトピンPから吊り荷重位置への水平距
離、Gはブーム自重、gは前記ブームフツトピン
Pからブーム重心位置への水平距離、Fは俯仰シ
リンダ支持力(以下ブーム支持力という)、fは
前記ブームフツトピンから俯仰シリンダの延長線
上へ下した垂直の長さを示す。同図において、ブ
ームフツトピンPの周りのモーメントの釣り合い
条件より(1)式が成立する。
FIG. 5 is a schematic diagram of a crane having a telescopic boom and raising and lowering the boom using an elevating cylinder. In the figure, l is the boom length, θ is the boom inclination angle, W is the suspended load, w is the horizontal distance from the boom foot pin P to the suspended load position, G is the boom's own weight, and g is the boom center of gravity from the boom foot pin P. The horizontal distance to the position, F is the elevating cylinder supporting force (hereinafter referred to as boom supporting force), and f is the vertical length from the boom foot pin to the extension line of the elevating cylinder. In the figure, equation (1) holds true from the moment balance conditions around the boom foot pin P.

F・f=G・g+W・w ……(1) (1)式より F=(g/f)・G+(w/f)・W ……(2) (2)式でクレーンに吊り荷重Wがないとき、すな
わちW=0のときのブーム支持力をF0とすると、
次の(3)式を得る。
F・f=G・g+W・w ...(1) From equation (1) F=(g/f)・G+(w/f)・W ...(2) From equation (2), the hanging load W on the crane If the boom supporting force when there is no W=0 is F 0 , then
We obtain the following equation (3).

F0=(g/f)・G ……(3) また、(2)式における荷重項の係数をδとし次式
をおく。
F 0 =(g/f)・G (3) Also, the coefficient of the load term in equation (2) is set as δ, and the following equation is set.

δ=w/f ……(4) このδの物理的意味は、単位吊り荷重当りのブ
ーム支持力の変化を表わすもので、いわば負荷感
度を表わす。
δ=w/f (4) The physical meaning of δ is that it represents the change in the boom supporting force per unit suspended load, and it represents load sensitivity.

(3)、(4)式を(2)式に代入すれば、ブーム支持力F
または吊り荷重Wは、(5)、(6)式のように表わすこ
とができる。
By substituting equations (3) and (4) into equation (2), the boom supporting force F
Alternatively, the hanging load W can be expressed as in equations (5) and (6).

F=F0+δ・W ……(5) W=(F−F0)/δ ……(6) (6)式は、吊り荷重Wを吊り上げるときのブーム
支持力Fと、無負荷時のブーム支持力F0と単位
吊り荷重当りのブーム支持力δの3量より吊り荷
重Wが演算できることを示している。クレーンの
安全性は、ブーム長lおよびブーム傾斜角θまた
は作業半径に対して既知の許容吊り荷重Wrを上
記(6)式により導き出される吊り荷重Wと比較する
ことにより確認することができる。
F=F 0 + δ・W ……(5) W=(F−F 0 )/δ ……(6) Equation (6) is the boom supporting force F when lifting the suspended load W, and the boom support force F when no load is applied. It is shown that the suspension load W can be calculated from three quantities: the boom support force F 0 and the boom support force δ per unit suspension load. The safety of the crane can be confirmed by comparing the known permissible hanging load Wr with respect to the boom length l, boom inclination angle θ, or working radius with the hanging load W derived from the above equation (6).

具体的には、(3)式の無負荷(W=0)時におけ
るブーム支持力F0および(4)式の単位吊り荷重当
りのブーム支持力δをクレーンの設計段階におい
て理論的にあるいは近似的に決定し、該クレーン
に設けられた記憶装置に、該クレーンの種々の使
用条件での各ブーム長l、各ブーム傾斜角θまた
は作業半径における前記F0および前記δを記憶
させておき、これらより求まる吊り荷重Wと、そ
の使用条件に対応する許容吊り荷重Wrとを比較
しクレーンの安全性すなわちクレーンの過負荷の
状態を判定することができる。
Specifically, the boom support force F 0 at no load (W = 0) in equation (3) and the boom support force per unit suspended load δ in equation (4) are calculated theoretically or approximated at the crane design stage. , and store the F 0 and δ at each boom length l, each boom inclination angle θ, or working radius in a storage device provided in the crane, under various usage conditions of the crane, The safety of the crane, that is, the overload state of the crane can be determined by comparing the suspension load W determined from these with the allowable suspension load Wr corresponding to the conditions of use.

このようにブーム支持力の検出値は、吊り荷重
の測定精度、ひいてはモーメントリミツタ装置の
信頼性に直接影響する。
In this way, the detected value of the boom supporting force directly affects the measurement accuracy of the suspended load and, ultimately, the reliability of the moment limiter device.

以上詳述したように本発明によれば、クレーン
のブームを俯仰する俯仰シリンダ内の圧力を検出
しブーム支持力を検出する方式の従来装置に比
し、回路構成が簡略で部品点数および装置の調整
工数が少なく、それ故トータルコストを大幅に低
減でき、しかも高精度にブーム支持力を検出でき
るクレーンのブーム支持力検出装置を提供するこ
とができる。
As detailed above, according to the present invention, the circuit configuration is simpler, the number of parts is reduced, and the equipment is reduced, compared to the conventional device which detects the pressure in the elevation cylinder that elevates the crane boom to detect the boom supporting force. It is possible to provide a boom support force detection device for a crane that requires fewer adjustment steps, can therefore significantly reduce total cost, and can detect boom support force with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はブーム支持力検出装置の概略構成を示
す模式図、第2図は俯仰シリンダ内のロツド側シ
リンダ室および非ロツド側シリンダ室における油
圧とブーム傾斜角との関係を表わす特性図、第3
図は本発明の一実施例の回路構成を示す回路図、
第4図A〜Eは、第3図示の実施例における各回
路ブロツクからの出力信号とブーム傾斜角との関
係を表わす特性図、第5図はテレスコピツクブー
ムを有し俯仰シリンダによりブームの上げ下げを
行なう方式のモーメントリミツタ装置であつて、
本発明の適用例を示す模式図である。 1……俯仰シリンダ、1a……非ロツド側シリ
ンダ室、1b……ロツド側シリンダ室、2……ピ
ストン、3……ピストンロツド、4……ブーム、
6,7……油送管、8……油圧回路、9……圧力
検出器、13,16……ローパスフイルタ、14
……差回路、17……微分回路、18……比較回
路、19……補正値設定器。
Fig. 1 is a schematic diagram showing the general configuration of the boom support force detection device, Fig. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between the oil pressure in the rod side cylinder chamber and the non-rod side cylinder chamber in the elevating cylinder and the boom inclination angle. 3
The figure is a circuit diagram showing a circuit configuration of an embodiment of the present invention.
4A to 4E are characteristic diagrams showing the relationship between the output signal from each circuit block and the boom inclination angle in the embodiment shown in FIG. A moment limiter device that raises and lowers,
FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of application of the present invention. 1... Elevation cylinder, 1a... Non-rod side cylinder chamber, 1b... Rod side cylinder chamber, 2... Piston, 3... Piston rod, 4... Boom,
6, 7... Oil feed pipe, 8... Hydraulic circuit, 9... Pressure detector, 13, 16... Low pass filter, 14
... difference circuit, 17 ... differentiation circuit, 18 ... comparison circuit, 19 ... correction value setter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 テレスコピツクブームの俯仰シリンダの圧力
を検出するタイプのクレーンのブーム支持力検出
装置において、クレーンのブーム傾斜角を調整す
る前記俯仰シリンダの非ロツド側シリンダ内圧力
を検出する圧力検出器と、前記クレーンの通常動
作範囲における前記圧力検出器の出力または前記
ブームの傾斜角を検出する角度検出器の出力の変
化率を演算する変化率演算手段と、この変化率演
算手段より出力される演算出力の大きさと極性を
もとに前記ブームの動作方向が上げ方向か下げ方
向かを判別する判別手段と、この判別手段の判別
結果に応じ同一傾斜角における上げ方向動作時と
下げ方向動作時の前記圧力検出器の各検出圧力の
差に相当する出力を生成する補正値設定手段と、
この補正値設定手段の出力を前記圧力検出器の出
力に対し加えまたは減ずる演算回路とを備え、前
記演算回路より、前記シリンダを含む油圧回路構
成に起因するヒステリシスがキヤルセルされたブ
ーム支持力に対応した出力を得るように構成した
ことを特徴とするクレーンのブーム支持力検出装
置。
1. A boom support force detection device for a crane of the type that detects pressure in an elevating cylinder of a telescopic boom, comprising: a pressure detector that detects the pressure inside the non-rod side cylinder of the elevating cylinder that adjusts the boom inclination angle of the crane; a rate of change calculation means for calculating a rate of change of the output of the pressure detector or the output of an angle detector for detecting the inclination angle of the boom in a normal operating range of the crane; and a calculation output output from the rate of change calculation means. a discriminating means for discriminating whether the operating direction of the boom is in the upward or downward direction based on the magnitude and polarity of the boom; correction value setting means for generating an output corresponding to the difference between the detected pressures of the pressure detectors;
and an arithmetic circuit that adds or subtracts the output of the correction value setting means to the output of the pressure detector, and the arithmetic circuit corresponds to the boom supporting force in which hysteresis caused by the hydraulic circuit configuration including the cylinder is canceled. 1. A crane boom support force detection device, characterized in that it is configured to obtain an output of:
JP10022683A 1983-06-07 1983-06-07 Detector for support force of boom for crane Granted JPS59227692A (en)

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