Лабораторная работа № 2

ИЗУЧЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ОГРАНИЧИТЕЛЯ ГРУЗОПОДЪЁМНОСТИ ОГБ-3

Цели работы: изучение состава, принципа работы ограничителя Сгрузоподъёмности ОГБ-3, снятие характеристик отключения ограни-

чителя с использованием стенда СКН-2.

1. Общие сведения

иУсловно схема грузоподъёмного крана показана на рис. 7.

б А Д И

Рис. 7. Расчетная схема грузоподъёмного крана

На схеме обозначено: -l – длина стрелы;

-R – вылет;

-α – угол наклона стрелы;

23

-ДУС – датчик усилия; -ДД – датчик длины стрелы;

-ДВ – датчик вылета (угла наклона стрелы).

Ребром опрокидывания называется линия опорного контура, относительно которой вероятность опрокидывания крана наибольшая.

Линией опорного контура является периметр прямоугольника, Собразованного опорами.

Грузовой характеристикой крана называется зависимость максимальной массы груза Qmax, который может поднять кран на данном

вылете R (см. р с. 7), от величины этого вылета: Qmax = f1(R). видеГрузовая характер стика крана приводится в паспорте на кран в

табл цы ли граф ков.

б А Д

Рис. 8. Размещение датчика вылетаИна кране

Ограничитель грузоподъёмности воспроизводит грузовую характеристику крана Qmax=f1(R) в виде характеристики отключения ограничителя грузоподъёмности Fmax = f2(α), где Fmax приложенное к датчику усилия (ДУС) усилие; α угол поворота вала датчика вылета (угла).

24

Расчетная схема грузоподъёмного крана с выводом аналитической зависимости для грузовой характеристики крана и характеристики отключения ограничителя грузоподъёмности были приведены при рассмотрении ограничителя грузоподъёмности ОГБ-2.

Для крана с телескопической стрелой грузовая характеристика преобразуются в характеристику отключения ограничителя при изме- Срении нагрузки по оси гидроцилиндра подъёма стрелы. В ограничителях ОГБ-3 различной модификации эта нагрузка измеряется ДУС.

Датчик ус л я работает на растяжение совместно с гидромеханическим преобразователем плунжерного типа, преобразующим давление прив поршневой штоковой полостях гидроцилиндра подъёма стрелы в усилие на датч ке (см. рис. 7).

Датч к вылета устанавливается так, чтобы вал датчика находился на одной прямой с осью вращения стрелы (рис. 8). Вращение стрелы ее подъёмебопускании передается датчику с помощью поводка. Датч к дл ны стрелы устанавливается на корневой секции стрелы. Рол к, закрепленный на конце вращающего вал датчика поводка, прижимается к струне пружиной и перемещается по струне, натяну-

той на телескоп ческой части стрелы (рис. 9). А Д

Рис. 9. Размещение датчика длиныИна кране

Благодаря тому, что струна натянута по диагонали, при выдвижении телескопа происходит поворот вала датчика. ногда вместо одного используются три ролика, между которыми проходит струна. Пружина при этом отсутствует. Для крана с телескопической стрелой грузовую характеристику крана и характеристику отключения ограничителя грузоподъёмности представляют в виде нескольких графиков, каждый из которых соответствует определенной длине стрелы

25

(рис. 10). График грузовой характеристики содержит криволинейные участки, соответствующие допустимым условиям опрокидывания крана, и прямые линии, соответствующие допустимым условиям прочности конструкции.

Си б Р с. 10. Грузовая характеристика крана с телескопической стрелой (а)

В общем случае характеристика отключения строится для на-

грузки Qmax и нагрузки 1,1Qmax (см. рис. 4), полагая, что в зоне, расположенной ниже линии Qmax, ограничитель должен разрешать работу

крана, а выше линии 1,1Qmax запрещать.

и характеристикаАотключения ограничителя грузоподъёмности (б)

броса параметров последнего, в связиДс чем функция отключения рассчитывается на значение ~l,05Qmax, для которого проводится настройка ограничителя.

В зоне между этими линиями возможно любое состояние ограничителя. Эта зона используется на случай возникновения всевозмож-

ных погрешностей ограничителя, узлов его привязки к крану и раз- И

2. Назначение и состав ограничителя грузоподъёмности ОГБ-3

Ограничитель грузоподъёмности ОГБ-3 является системой автоматической защиты, устанавливается на гидравлические краны с жесткой подвеской телескопической стрелы и предназначен для формирования команды управления с целью защиты крана от перегрузки и опрокидывания и информирования машиниста о состоянии крана и положении его рабочего оборудования.

26

Ограничитель при перегрузке автоматически отключает механизмы подъёма груза и механизмы, продолжение работы которых направлено на снижение устойчивости крана. Работа ограничителя основана на сравнении выходного сигнала датчика усилия с предельнодопустимой величиной, задаваемой датчиком вылета, контролирующего вылет в зависимости от изменения длины стрелы и угла ее наклона. Функциональная схема ограничителя грузоподъёмности ОГБ-3 изображена на рис. 11.

-тумблер включен я SA1; -предохран тель FU;

-стаб л затор напряжения СтН; -сравнивающее устройствоАСУ; -переключатель характеристик П; -исполнительное реле К1; -конденсатор выдержки времени С; -настроечные резисторы R4, ДR12, R13.

СтН при напряжении бортовой сети от 20 до 30 В постоянного тока выдает стабилизированное напряжение 18 ± 1 В.

Переключатель характеристик П предназначен для выбора характеристики отключения ограничителя, определяющей режим работы крана (на опорах, без опор). В зависимостиИот выбранного режима переключатель подключает к датчику угла пару настроечных резисторов, позволяющих регулировать крутизну и смещение характеристики отключения относительно осей координат F и α.

СУ сравнивает выходные сигналы второго канала датчика вылета ДВ2 и ДУС. Выходной сигнал сравнивающего устройства управляет состоянием реле К1, которое управляет исполнительными механизмами крана.

Конденсатор С, включенный параллельно обмотке реле, увеличивает время срабатывания и время отпускания реле, чтобы ограничитель грузоподъёмности не реагировал на кратковременные изменения нагрузки. Настроечные резисторы служат для настройки ограничителя на стенде и для его подстройки на кране.

27

Си б А Д И

Рис. 11. Функциональная схема ограничителя грузоподъёмности ОГБ-3

28

Датчик усилия (ДУС) преобразует приложенное к нему усилие в напряжение постоянного тока. Конструктивно ДУС ограничителя грузоподъёмности ОГБ-3 выполнен аналогично ДУС ограничителя грузоподъёмности ОГБ-2. Основное отличие от ДУС ОГБ-2 в наличии дополнительного транзисторного усилительного каскада.

Датчик длины (ДД) преобразует в электрический сигнал длину стрелы. ДД состоит из двух каналов. Первый канал ДД1 предназначен для получения сигнала, пропорционального длине стрелы. Этот сигнал поступает на указатель длины стрелы в панели сигнализации. Второй канал ДД2 предназначен для получения сигнала, являющегося функц ей вел ч ны допустимого усилия, воспринимаемого ДУС.

одинаково с ДД. Отл ч тельной особенностью являются профилированный экран, влияющий на формирование сигналов ДВ1 для измере-

трический сигнал, соответствующийАзаградительной характеристике (канал ДВ2) и сигнал для коррекцииДВхарактеристики В2 на углах поворота вала датчика более 30° (канал 1).

ния вылета и ДВ2 для заградительной характеристики. Экран ДВ профилирован так, что ы получить на выходах преобразователей элек-

Панель сигнализации (ПС), как и блок управления, устанавливается в кабине машиниста. В состав панели сигнализации входят (см. рис. 11) указатель степени загрузки УСЗ, указатель длины стрелы L, сигнальные лампы Лз и Лк. УСЗ представляетИсобой миллиамперметр с неоцифрованной шкалой. Он указывает лишь на приближение величины опрокидывающего момента к 100%. На УСЗ подается напряжение, равное разности выходных напряжений В2 и УС: UДВ2 – UДУС. При UДВ2 = UДУС стрелка индикатора указывает на 100%. Лишь это значение может быть указано точно, поэтому на шкале оцифрована только риска 100. При этом следует иметь в виду, что под значением 100 % понимается не номинальное значение опрокидывающего момента, определенное по грузовым характеристикам крана, а то значение, на которое настроен ограничитель.

Указатель длины стрелы L представляет собой миллиамперметр, шкала которого отградуирована в метрах. На указатель длины стрелы подается напряжение с выхода ДД1. Сигнальные лампы Лз и Лк

29