10.2 Автоматизация планировачных машин

Наиболее распространение у нас и за рубежом получили системы высотной и угловой стабилизации положения рабочего органа машины, к которым относятся “Профиль-30”, “Автоплан” , “Комбиплан”, “Стабилоплан” а также “Lazerplan” США, ”RAHKO” (ФРГ), CMI (США). Такими системами оборудуются все асфальто-укладчики свыше 60% грейдеров, скреперы и др. машины. Они в 10-20 раз уменьшают число ручных операций, исключают рассредоточение внимания оператора и даже наиболее трудные работы он выполняет сидя.

Качественным скачком в области автоматизации планировочных машин явилось применение лазерных направляющих. В качестве источника излучения применяют гелий-неоновый лазер, луч которого в задатчике опорной поверхности путем сканирования разворачивают в виде веера или плоскости, располагаемой в пространстве. Фотоприемное устройство представляет собой фотодиодную матрицу, размещенную в корпусе, имеющем прозрачные для лазерного излучения зоны и блок печатных плат с усилителями сигналов и логическим устройст-вом формирования команд. Матрица фото чувствительных элементов включает от 4 до 20 фотодиодов.

В настоящее время разработан комплект лазерного оборудования второго поколения “Дорога” предназначенный для управления положением рабочих органов в горизонтальной и вертикальной (наклонной) плоскостях. Он отличается повышенным радиусом действия и высокими точными и эксплуатационными показателями. В комплект аппаратуры входит микропроцессорное устройство для программного перемещения фотоприемника, которое позволяет автоматизировать формирование и отделку поверхности дорог, спроектированных “ландшафным” методом и имеющих кусочно-линейный и криволинейный по участкам продольный и поперечный профили.

11 Автоматизация подъемно-транспортных машин

Средства автоматизации строительных кранов в настоящее время в основном представлены приборами защиты от перегрузок и опрокидывания , от приближения к линиям электропередач , ветровой защиты , систем контроля за движением механизмов , а также систем автоматизации отдельных операций при дистанционном управлении кранов.

11.1 Ограничители нагрузки кранов

Предназначены для установки на стреловые самоходные и башенные краны с целью выдачи команд управления для защиты кранов от перегрузок и опрокидывания и информировании машиниста о состоянии крана и положении его рабочего оборудования. При перегрузке ограничители автоматически отключает механизмы подъема груза и механизмы, работа которых снижает устойчивость крана.

Разнообразие конструкций подъемно транспортных машин привело к созданию различных конструкций ограничителей. Они могут быть классифи-цированы по ряду признаков:

- назначению : для защиты кранов с гибкой подвеской стрелы (башенных , гусеничных , автомобильных с решетчатой стрелой ) и с жесткой подвеской телескопической стрелы (гидравлических автомобильных).

- по контролируемому параметру , характеризующему нагрузку на кран : ограничители , контролирующие усилие в системе отклоняющих роликов сбегающей ветви каната , усилие в заякоренной ветви каната или в оттяжках стрелы , усилие в пяте гидроцилиндра подъема стрелы , давление в полостях гидроцилиндра , напряжения в конструкции стрелы , прочий стрелы ; давление в опорах ; деформацию опор.

- по информационным переменным : ограничители , использующие для отключения механизмов нагрузку на крюке , наклона стрелы и её длину ; на основе контроля уровней давлений в опорах .

-по форме представления информации машинисту: с аналоговой, дискретной, цифровой , комбинированной.

-по элементной базе: гидравлические, электрические, электронные, микропроцессорные.

Ограничители для кранов с гибкой подвеской стрелы работают на принципе сравнения усилия в стрелоподъемном механизме с предельно допустимым значением угла подъема стрелы .Если рабочее усилие превысит заданное предельное значение , ограничитель срабатывает , т.е загорается красная сигнальная лампочка , а выходное реле ограничителя воздействует на сигнальные цели и исполнительные механизмы крана.

Ограничитель, например ОГБ-2 состоит из датчика усилия, датчика угла, блока сравнения (управления ) и панели сигнализации. Датчик усилия состоит из упругого кольца, деформация которого пропорционально действующему усилию и высокочастотного трансформаторного преобразователя, преобразующего деформацию кольца в электрический сигнал.

Датчик угла - это датчик ДКБ, профиль экрана которого определяет допустимую нагрузку. Панель сигнализации содержит сигнальные лампы и стрелочный индикатор степени загрузки крана.

Рассмотренная система автоматического управления предназначена для кранов с примерно одинаковой устойчивостью во всех направлениях поворота стрелы. Если кран установлен на длиннобазовом шасси, то устойчивость его в продольной и поперечной плоскостях существенно различны . Поэтому в систему управления необходимо вводить еще одну информационную переменную-угол поворота стрелы по отношению к продольной оси машины или оценивать устойчивость по усилиям в опорах.

Для машин с жесткой подвеской стрелы предназначен ограничитель нагрузки ОНК-11. Им оборудуются краны с телескопической стрелой и гидравлическими опорами (рис.11.1).

Рис.11.1 - Схема установки ограничителя нагрузки ОНК-11

Аппаратура защиты кранов АЗК-1 разработана для кранов с телескопической стрелой большой грузоподъемности. Она выполнена на базе микропроцессорной техники и обладает повышенной точностью и информативной способностью, расширенными функциональными и диагностическими возможностями. Аппаратура включает в себя блок вычислителя и индикации, датчики нагрузки, длины и угла наклона стрелы, блок питания. Блок вычислителя производит вычисление допустимой нагрузки по условиям опрокидывания и перегрузки, по режиму перегрузки механизма телескопирования и грузовой лебедки; вычисление параметров, определяющих положение оборудования крана и параметров нагрузки; автотестирование аппаратуры; полуавтоматическую компенсацию погрешности; организацию цепей питания и выходных управляющих сигналов. На табло выводится сигнализация срабатывания элементов защиты с пояснением причины ( от общей перегрузки, перегрузки по лебедке, телескопу и т.д ) указывается допустимая и фактическая масса груза.