3.5. Электронный ограничитель грузоподъёмности ОГБ-2 (ОНК-М)
К самым распространенным электронным ограничителям грузо- |
||||
подъёмности, устанавливаемым на кранах с решетчатой стрелой, от- |
||||
носится ОГБ-2 (рис. 3.6). Существует более 40 модификаций данного |
||||
С |
|
|
|
|
ограничителя, каждая из которых предназначена для определенного |
||||
типа крана [6]. |
|
|
|
|
и |
|
3 |
|
|
б |
|
2 |
||
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
А |
|
||
|
|
|
|
|
Рис. 3.6. Внешний вид ограничителяДгрузоподъёмности ОГБ-2
Ограничитель грузоподъёмности ОГБ-2 является системой автоматической защиты и предназначен для установкиИна краны с решетчатой стрелой (в том числе башенные) [6].
ОГБ-2 обеспечивает защиту от опрокидывания крана при перегрузке путём сравнения сигналов с датчиков усилия и угла. Защита срабатывает как при попытке подъёма груза массы, превышающей грузоподъёмность крана, так и при попытке увеличения вылета стрелы с грузом, который кран смог поднять, но при этом происходит выход из грузовой характеристики крана.
ОГБ-2 отображает опрокидывающий момент в процентах от предельного при данном вылете с помощью стрелочного прибора. Также на панели расположены две лампы, сигнализирующие режимы работы прибора – работа разрешена или запрещена.
38
Ограничитель при перегрузке автоматически отключает цепи питания приводов механизмов подъёма груза и механизмов, продолжение работы которых направлено на снижение устойчивости крана.
В состав ограничителя ОГБ-2 входят [6]:
• блок управления БУ – 1; |
|
|
С |
|
|
• |
датчик усилия ДУС – 2; |
|
• датчик угла ДУГ – 3; |
|
|
• |
панель с гнал зации ПС – 4. |
|
Функц ональная схема ОГБ-2 изображена на рис. 3.7. |
||
и |
|
|
|
б |
|
|
А |
|
|
Д |
|
Рис. 3.7. Функциональная схема ограничителя грузоподъёмности ОГБ-2 |
||
Блок управления устанавливается в кабине машиниста. В состав |
||
БУ входят (см. рис. 3.7) [6]: |
И |
|
•тумблер включения S;
•предохранитель FU;
•стабилизатор напряжения СтН;
•переключатель характеристик П;
•плата настроечных резисторов ПНР;
•сравнивающее устройство СУ;
•реле;
•конденсатор, включенный параллельно обмотке реле.
39
Стабилизатор СтН обеспечивает при напряжении бортовой сети
от 10 до |
15 В постоянного тока стабилизированное напряжение |
9 ± 0,5 В, необходимое для питания ДУС, ДУГ, СУ. |
|
Переключатель П предназначен для выбора характеристики от- |
|
ключения ограничителя в зависимости от режима работы крана (на |
|
опорах, со вставками для увеличения длины стрелы, без опор). В з а- |
|
С |
|
висимости от выбранного режима переключатель подключает к дат- |
|
чику угла пару настроечных резисторов, позволяющих регулировать |
|
крутизну |
смещен е характеристики отключения ограничителя гру- |
зоподъёмности относ тельно осей координат F и α. В процессе работы крана положен е переключателя должно оставаться неизменным.
равн вающее устройство СУ принимает выходные сигналы
датчика угла |
датч ка усилия. Выходной сигнал СУ поступает на ре- |
ле, которое управляет сполнительными механизмами крана. Конден- |
|
сатор увел ч вает время сра атывания и время отпускания реле, что- |
|
бы огран ч тель грузоподъёмности не реагировал на кратковремен- |
|
ныеизмененя |
агрузки. |
В ОГБ-2 пр меняются есконтактные трансформаторные преоб- |
||
разователи параметров крана, выполненные на дискретных элементах |
||
А |
|
|
(диодах, транзисторах, резисторах) и имеющие высокую надежность. |
||
Датчикбусилия ДУС предназначен для преобразования прило- |
||
женного к нему усилия в напряжение постоянного тока [6]: |
|
|
UДУС = К ·F, |
|
(3.3) |
ДУС |
|
|
где UДУС – выходное напряжение датчика усилия; F – |
сила, прило- |
|
женная к датчику усилия; КДУС – коэффициент преобразования. |
|
|
Датчик усилия обычно устанавливается на силовых элементах |
||
крепления стрелы, в частности, на стреловом полиспасте (рис. 3.8, а) |
||
с помощью растяжек (рис. рис. 3.8, б); при этом одновременно учиты- |
||
И |
||
вается масса стрелы. Место установки растяжек и расстояние между ними указываются в конструкторской документации.
ДУС работает на растяжение и состоит из пыле- и брызгозащищитного корпуса; упругого кольца, деформация которого пропорциональна величине действующего на него усилия; трансформаторного преобразователя, преобразующего деформацию кольца в пропорциональную величину электрического сигнала [6].
Датчик угла ДУГ преобразует угол наклона стрелы в постоянное напряжение [6]:
UДУГ = КДУГ·α, |
(3.4) |
где UДУГ – выходное напряжение датчика угла; α – угол наклона стрелы; КДУГ – коэффициент преобразования.
40
ДУГ устанавливается у основания стрелы (см. рис. 3.8, а) таким |
|||||||
образом, чтобы ось вращения оси датчика совпадала с осью вращения |
|||||||
стрелы, при этом вал датчика соединяется со стрелой специальным |
|||||||
поводком [6]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
б |
|
|
Вид А |
|
|
|
|
Растяжка |
Вид А |
FСП |
|
|
|
|
F |
|||
|
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
ДУС |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
и |
Q |
|
|
|
|
||
|
|
|
F |
FСП |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р с. 3.8. Установка датчиков ограничителя ОГБ-2: |
|
|||||
а – |
схема расположения; б – датчик усилия на растяжках |
|
|||||
|
общая |
|
|
|
|||
Панель сигнализации ПС, как и блок управления, устанавливает- |
|||||||
ся в кабине машиниста. В состав ПС входят (см. рис. 3.7) указатель |
|||||||
степени загрузки УСЗ, сигнальные лампы ЛЗ и ЛК. УСЗ представляет |
|||||||
собой стрелочный индикаторАс неоцифрованной шкалой. Он указыва- |
|||||||
ет лишь приближение величины опрокидывающего момента к 100 %. |
|||||||
На этот индикатор подается напряжение, равное разности выходных |
|||||||
напряжений датчиков угла и усилия: |
U УГ – U УС. При U |
= UДУС |
|||||
стрелка индикатора указывает на 100%. Лишь это значение может |
|||||||
|
|
|
ДУГ |
||||
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 на- |
|||||||
строен ограничитель. |
|
|
И |
||||
|
|
|
|
|
|||
Сигнальные лампы ЛЗ и ЛК управляются контактами реле БУ |
|||||||
(см. рис. 3.7). Если ограничитель выдает команду, разрешающую ра- |
|||||||
боту крана, горит зеленая лампа ЛЗ, красная лампа ЛК при этом по- |
|||||||
гашена. При срабатывании ограничителя, когда выдается команда на |
|||||||
отключение цепей питания исполнительных механизмов крана, зеле- |
|||||||
ная лампа ЛЗ гаснет, загорается красная ЛК. |
|
|
|||||
41
Ограничитель ОГБ-2 воспроизводит грузовую характеристику Qmax = f1(R) в виде функции отключения Fmax = f2(α). Принцип работы ограничителя устроен таким образом, что сигнал ДУГ UДУГ пропорционален моменту устойчивости крана, а сигнал ДУС UДУС – моменту опрокидывания. СУ блока управления (см. рис. 3.7) сравнивает эти два
ДУСОгран ч тель ОНК-М аналогичен ОГБ-2 как по внешнему виду, так по пр нц пу ра оты. Однако конструкция ОНК-М имеет свои особенности. Датч к угла ОНК-М – контактный, в нем используется проволочный потенц ометр – весьма надежный, однако все же бес-
напряжения и управляет состоянием реле. Если UДУС ≤ UДУГ, обмотка реле находится под напряжением, контакты реле замыкают цепи питания пр водов сполн тельных механизмов крана и работа крана разрешена. Если U > UДУГ, обмотка реле обесточена, СУ выдается ко-
манда, запрещающая работу исполнительных механизмов крана.
контактная конструкц я ОГБ-2 олее предпочтительна с точки зрения
и
эксплуатацб. С другой стороны, ДУГ ОНК-М – недефицитный и недорогой, поэтому в случае выхода из строя его можно без проблем приобрести. Датч к ус лия ОНК-М отличается от ДУС ОГБ-2 использованием микросхемы М2ППМ0031 и иным расположением силовых рымов – колец для продевания троса. В релейном блоке ОНК-М нет стабилизатора напряжения, поэтому при перепадах в бор-
товой сети крана на датчики подается различное напряжение питания. Панель сигнализации ограничителя ОНК-М полностью иден-
тична панели ОГБ-2. |
А |
|
|
Модификации прибора ОНК-М аналогичны ОГБ-2: на некото- |
|
|
Д |
рых кранах установлены ОГБ-2, на некоторых – ОНК-М, причем од- |
|
них и тех же модификаций. Однако электрическая проводка различна, |
|
поэтому вместо ОГБ-2 нельзя установить ОНК-М той же модифик а- |
|
ции. Существуют также «двухугловые» модификации ОНК-М – это ОНК-М-29 и ОНК-М-46 с двумя датчиками угла в комплекте. Они используются на кареточных башенных кранах с балочной стрелой. ОГБ-2 таких модификаций не имеет.
Недостатком ограничителей ОГБ-2 и ОНКИ-М является то, что они не обеспечивают координатной защиты, защиты от опасного приближения к ЛЭП, защиты при проваливании лапы в мягкий грунт, записи и хранения информации о работе. Они обеспечивают только защиту от перегрузки и опрокидывания. Данный факт при современных требованиях безопасности работ, производимых грузоподъёмными машинами, значительно ограничивает их применение.
42