книги из ГПНТБ / Ретман А.А. Автоматика и автоматизация портовых перегрузочных работ учебник
.pdfку 2 с хвостовиком, связанным с валом поддерживающего бара бана. Она имеет прорезь и штифт 3. Кроме того, валик имеет ползун-подшипник 7, снабженный контактами 5.
Когда грейфер в раскрытом состоянии находится на грузе, контакты 5 разомкнуты, т. е. двигатель поддерживающего бара бана выключен. Для закрытия грейфера включают двигатель замыкающего барабана и одновременно нажатием на педаль рас тормаживают поддерживающий барабан, чтобы позволить грей феру свободно погружаться в груз. При этом в дифференциаль ном механизме получает вращение гайка, а валик, ввинчиваясь в
нее, движется поступательно вправо по схеме вместе с ползуном.
Незадолго до |
полного |
закрытия |
челюстей контакты |
5 замкнутся |
и включат поддерживающий двигатель. |
подъем или |
|||
При работе |
обоих |
барабанов, |
когда происходит |
опускание грейфера, из-за одинаковых значений частоты враще ния гайки и втулки, валик имеет только вращательное движение и контакты остаются замкнутыми. При раскрытии грейфера замыкающий двигатель включается на «Спуск» и валик, вы винчиваясь из гайки, получает поступательное движение в про тивоположном направлении, скользя штифтом по прорези непод вижной втулки. При этом контакты 5 размыкаются. Поскольку на рис. 87> контакты односторонние, то автоматически замыкающий двигатель не выключается в момент полного раскрытия челюстей грейфера. Однако если на детали 8 установить контакты дву сторонние, произойдет автоматическое отключение замыкающего электродвигателя.
Дифференциальный механизм, представленный на рис. 88, со храняет принцип работы предыдущих механизмов, но на вали ке 1 нарезана цилиндрическая рейка 2, находящаяся в зацепле нии с зубчатым колесом 9. На его оси насажен кулачок 5. Когда
130
работают оба барабана грейферной лебедки, валик с рейкой со вершает только вращательное движение, а следовательно, зубча тое колесо остается неподвижным.
Если же один из двигателей будет отключен или уменьшится частота его вращения, одна из втулок 3 или 8 остановится или ее час тота вращения уменьшится. Вследствие этого валик вместе с рейкой начнет ввинчиваться во втулку или вывинчиваться из нее, что приведет во вращение зубчатое колесо с кулачком, и он будет воздействовать на выключатели 4, 6 и 7, включенные в цепь уп
равления |
|
электродвигателями. |
|
|||
Выключатель 4 прекращает рас |
|
|||||
крытие грейфера, выключатель 7 |
|
|||||
прекращает |
закрытие |
грейфера, |
|
|||
а выключатель 6 снижает |
ско |
|
||||
рость замыкающих |
канатов |
в |
|
|||
конце закрытия челюстей грей |
|
|||||
фера. |
предыдущие |
дифферен |
|
|||
Если |
|
|||||
циальные |
механизмы |
являлись |
|
|||
винтовыми, то механизм, изобра |
|
|||||
женный на рис. 89, планетарного |
|
|||||
типа. |
|
|
|
вну |
Рис. 88. Схема дифференциального |
|
Он состоит из корпуса 5, |
механизма крана «Черетти-Танфа- |
|||||
три которого |
находится вал |
4 |
ни» |
|||
(рис. 89, а). |
На нем |
жестко |
по |
|
сажены шестерня 7, имеющая привод от замыкающего барабана посредством зубчатой передачи, и свободная шестерня 6, получа ющая вращение от поддерживающего барабана посредством цеп ных передач 1 и 3. В зацеплении с обоими шестернями находится сателлит 2. Он сидит на пальце водила, ступица" 8 которого сво
бодно посажена |
на |
валу 4. |
На ступице |
закреплен переклю |
||
чающий рычаг |
(рис. |
89,6) с |
наружным |
кулачком 9 |
и внутрен |
|
ним 12. |
лебедкой— посредством |
контроллера |
(рис. 89,в). |
|||
Управление |
||||||
Его рукоятка имеет одно вертикальное |
положение — нейтральное |
|||||
и пять рабочих |
положений, |
которые |
определяются |
пазами, а |
именно: а — закрытие грейфера в воздухе; б — закрытие грейфера на куче груза; в — спуск грейфера; г — раскрытие грейфера; <3— подъем грейфера.
Чтобы закрыть грейфер на куче груза, рукоятку контроллера ставят в паз б, причем поддерживающая лебедка растормажи вается. Тем самым включается замыкающий двигатель на «Подъ ем» и в дифференциальном механизме вал 4 (см. рис. 89, а) с шестерней 7 получат вращение. Поскольку шестерня 6 остается неподвижной, сателлит 2 вынужден по ней обкатываться, увле кая за собой водило и рычаг (см. рис. 89, в). Последний начинает двигаться из положения / в положение II, которое соответствует концу закрытия грейфера. При этом внутренний кулачок 12 давит на ролик выключателя II', что приводит к включению поддержи
9* |
131 |
вающего двигателя, но он создает небольшой вращающий момент для того, чтобы выбрать слабину поддерживающих канатов.
Когда рычаг достигнет положения III, грейфер уже полностью закроется, а наружный кулачок 9, воздействуя на выключатель III', сообщит поддерживающему двигателю такую частоту вра щения, что закрытый грейфер автоматически начнет подни
маться, причем изменять |
положение рукоятки контроллера не |
||
требуется. |
|
|
89, а) диффе |
Поскольку теперь обе шестерни 6 и 7 (см. рис. |
|||
ренциального |
механизма |
имеют одинаковые значения часто |
|
ты вращения, |
сателлит |
будет иметь только |
вращательное |
движение вокруг пальца, поэтому водило, а следовательно, и ры чаг переключателя становятся неподвижными.
Для спуска грейфера в открытом или закрытом состоянии ру
коятку контроллера переводят в паз в |
(см. |
рис. 89, в) |
до отказа, |
если надо произвести быстрый спуск. |
Для |
более |
медленного |
спуска, что важно при переходе на работу со штучными грузами, предварительно нажимают педаль. При этом цепи статоров дви гателей включаются на «Подъем», а в цепи роторов вводится со-
132
противление, но рукоятку контроллера ставят в тот же паз, одна ко не до конца.
Чтобы раскрыть грейфер, рукоятку контроллера вводят в паз е, что приводит к включению замыкающего двигателя на «Спуск». Тем самым рычаг дифференциального механизма начнет возвра щаться из положения III (см. рис. 89, б) в положение /, и в мо мент полного раскрытия грейфера наружный кулачок 9 воздей ствует на ролик выключателя / и замыкающий двигатель от ключится.
Изменять частоту вращения двигателей лебедок можно сте пенью углубления рукоятки контроллера в пазах. Магнитный контроллер позволяет осуществлять автоматический разгон электродвигателей.
При опускании открытого грейфера из-за разных нагрузок поддерживающий барабан вращается быстрее замыкающего, и
►это вызывает прикрытие челюстей грейфера. Чтобы выравнивать значения частоты вращения обоих барабанов лебедок, дифферен
циальный |
механизм снабжают фрикционным |
контактом 11 (см. |
|
рис. 89, а). |
При прикрытии челюстей |
рычаг |
дифференциального |
механизма |
начнет поворачиваться и |
ступица |
8 трением увлечет |
фланец 10 вала фрикционного контакта. Он переключает поддер живающий двигатель на более медленный ход. Это вызовет от носительное увеличение частоты вращения замыкающего двига теля и движение рычага в противоположную сторону, поворот фланца 10, переключение поддерживающего двигателя на уско ренный ход и т. д. Фрикционный контакт срабатывает после схо
да |
внутреннего кулачка 12 с ролика выключателя IF (см. |
рис. |
89,6). |
Следовательно, опускание раскрытого грейфера сопровожда ется все время незначительным прикрытием и раскрытием челю стей грейфера.
§ 18. АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЗАЩ И ТА МЕХАНИЗМА ПОДЪЕМА ОТ ПЕРЕГРУЗКИ
Автоматическая защита механизма подъема от перегрузки осуществляется ограничителями грузоподъемности, которые, кро
ме того, предупреждают потерю |
устойчивости краном, |
а также |
||||||
исключают перенапряжение отдельных |
элементов |
и |
узлов, |
ибо |
||||
последнее может привести к аварии, если масса |
поднимаемого |
|||||||
груза превышает паспортную грузоподъемность крана. |
ограни |
|||||||
Ограничители грузоподъемности |
подразделяются |
на |
||||||
чители массы груза и ограничители грузового момента. |
По |
ха |
||||||
рактеру воздействия |
ограничители |
выполняют |
механическими, |
|||||
гидравлическими, электрическими и электромеханическими. |
|
|||||||
О г р а н и ч и т е л и |
м а с с ы |
г р у з а |
применяют |
на |
кранах, |
укоторых грузоподъемность постоянна на всех вылетах стрелы. Принцип работы ограничителя грузового типа представлен на
рис. 90, а, а одно из конструктивных выполнений — на рис. 90, б.
133
Ограничитель состоит из двуплечего рычага 4, который может поворачиваться относительно опорной оси 3. На одном его плече помещен направляющий блок 2, который огибается грузовым канатом 1. При подъеме груза в канате возникает усилие. Равно-
Рис. 90. Ограничитель массы |
груза грузового типа: |
а — принцип действия: |
б — конструкция |
действующая этих усилий, найденная по правилу параллелограм ма сил, давит на блок и создает момент относительно оси рыча га. Он уравновешивается моментом груза 5, помещенного на вто ром плече рычага, относительно
|
той же оси при условии подъема |
|||||
|
предельного по массе груза. Ес |
|||||
|
ли же масса поднимаемого гру |
|||||
|
за больше |
предельной, возрос |
||||
|
ший момент от давления каната |
|||||
|
превысит |
уравновешивающий |
||||
|
момент, рычаг повернется, воз |
|||||
|
действует на конечный выключа |
|||||
|
тель 6 и произойдет отключение |
|||||
|
электродвигателя |
грузовой |
ле |
|||
|
бедки. При регулировке ограни |
|||||
|
чителя |
уравновешивающий |
груз |
|||
|
перемещают вдоль рычага вин |
|||||
|
том 7. |
При |
подъеме |
груза |
по |
|
Рис. 91. Ограничитель массы груза |
массе |
меньше предельной рычаг |
||||
ограничителя |
лежит |
на упоре 8. |
||||
мостового крана |
Рассмотренный |
ограничитель |
||||
|
является по |
конструкции рычаж |
ным. Более многочисленную группу составляют ограничители гру зового типа — эксцентриковые, так как они имеют меньшие раз меры. Например, если в подвеске груза на мостовом кране име ется уравнительный блок, он является датчиком усилия к ограни чителю. Блок состоит из эксцентриковой оси 2, цапфы которой свободно опираются на опоры (рис. 91). На эксцентриковой части оси находится уравнительный блок 1. Квадратный хвостовик оси связан с рычажной системой 3, на горизонтальном рычаге кото рой находится уравновешивающий груз 4. Когда масса поднима
134
емого груза превышает предельную, увеличивается давление ка натов на уравнительный блок. Это приводит к повороту оси из-за ее эксцентриситета, в данном случае по часовой стрелке, и через рычажную систему уравновешивающий груз поднимается, воз действует на конечный выключатель 5, и механизм подъема от ключается. Резиновые амортизаторы 6 смягчают удары и толчки поднимающегося уравновешивающего груза.
А - А
Рис. 92. Ограничитель массы груза портального крана «Апплеваж»
На грейферных кранах, например фирмы «Апплеваж», огра ничитель имеет более сложную конструкцию и функции его многоплановы. Ограничитель состоит из двух направляющих бло ков, 9, огибаемых замыкающими канатами, и двух блоков 11, оги баемых поддерживающими канатами (рис. 92). Каждая группа блоков свободно установлена на эксцентриковой оси 12. На цап фе оси блоков замыкающих канатов жестко посажен угловой П-образной формы в плане рычаг 4, а на цапфе оси блоков под
держивающих канатов — рычаг |
10, выгнутый под углом. Кро |
ме того, на цапфе той же оси |
свободно установлен угловой |
рычаг 2 с планкой-упором 3, посредством которого он опирается на рычаг 10. На одном из плеч обоих угловых рычагов помеще ны уравновешивающие грузы 1, а на другом — находятся секто ры 14 и 17.
При подъеме грузов, не превышающих по массе грузоподъем ность крана, равновесие системы обеспечивается противомоментами, создаваемыми, с одной стороны, равнодействующей от на тяжения канатов, а с другой — равнодействующей от массы угло вых рычагов и находящихся на них уравновешивающих грузов. Упоры 13 ограничивают свободу перемещения рычагов.
Если масса груза на обоих канатах превышает допустимое значение, равновесие системы нарушается, в результате чего воз росшее давление блоков поворачивает эксцентриковую ось вместе
135
с рычагом 4 и его сектор 18 действует на выключатель 19. Он, будучи общим для двигателей обеих лебедок, их выключает.
При работе грейфером часто поддерживающие канаты прови сают во время зачерпывания груза. В этом случае блоки И практически давления не испытывают. Поэтому масса уравнове шивающего груза поворачивает рычаг 2 и через планку-упор вы зывает поворот рычага 10. Имеющийся на нем сектор 17 передает давление на ролик выключателя 16, который подает питание электродвигателю поддерживающей лебедки. Создается незначи
тельный вращательный момент на барабане, что |
позволяет вы |
|||
брать слабину канатов. |
|
грейфером на работу с крюком |
||
При переводе крана с работы |
||||
в цепь управления |
вводится |
посредством контроллера-коммута |
||
тора выключатель |
15. Тогда |
при |
превышении |
массы подъема |
блоки 11 испытывают повышенное давление, эксцентриковая ось вместе с рычагом 10 поворачивается, преодолев через планкуупор действие массы уравновешивающего груза /, а сектор 14 че рез выключатель 15 отключает электродвигатель лебедки.
В некоторых конструкциях ограничителей имеются успокоите ли (демпферы), как, например, на рис. 93. Два направляющих блока 2 для замыкающего и поддерживающего канатов грейфера установлены на эксцентриковой оси 1. На ней жестко посажен рычаг 3 с грузом 6. Рычаг проходит через прорезь листа 7, кото рая выполняет роль направляющей. В вильчатый конец рычага заходит ролик концевого выключателя 10. Планка 5 предотвра щает выпадание каната 4 из ручья блока. С рычагом связан кронштейн 8, который посредством пальца 11 скреплен с цилинд ром 9 демпфера. Поршень 13 со штоком крепится неподвижно.
При перегрузке крана аналогично предыдущим конструкциям срабатывает конечный выключатель, выключая механизм подъема груза. При этом или при рывках канатов из-за поворота рычага цилиндр перемещается вверх. Находящееся в нем масло под дав лением вытесняется из-под поршня через центральное отверстие по оси штока и поперечное дроссельное отверстие 15 в штоко вую полость цилиндра, смягчая тем самым толчки.
При повороте рычага в противоположную сторону цилиндр опускается и масло через открывающиеся шариковые клапаны 14 перетекает в поршневую полость. Регулировка демпфера сводится к изменению поперечного сечения дроссельного отверстия путем перемещения гильзы 16 вдоль штока с помощью гаек 17, причем движение гильзы вверх происходит под действием пружины, упи рающейся в гильзу и поршень.
В рассмотренных ограничителях давление от усилий в грузо вых канатах уравновешивалось грузом, в силу чего они названы ограничителями грузового типа. Однако оно может уравновеши ваться усилием пружины, и тогда ограничитель называется огра ничителем пружинного типа. Одним из примеров служит ограни
читель массы груза с воздушным демпфером портального крана
«Ганц» (рис. 94).
136
А-А
6 - 6
Рис. 93. Ограничитель массы груза портального крана «Коммунар:
Ограничитель представляет собой фигурный угловой рычаг 14, посаженный на ось 15, которая имеет опоры, а потому рычаг вместе с ней может поворачиваться относительно опор. На ниж нем плече рычага на подшипниках установлены направляющие
Рис. 94, Ограничитель массы груза портального крана «Ганц»
ролики 13, которые огибаются канатами грейфера. Рычаг опира ется на втулки 10 и 9, имеющие цапфы, так что в этих узлах об разуется шарнир. Втулки подпираются пружинами И и 12.
При подъеме допустимого по массе груза равнодействующая усилий в обоих канатах уравновешивается пружиной 11, кото рая свое реактивное усилие передает на колонну 1 крана. При перегрузке крана равнодействующая 7? поворачивает рычаг отно сительно опор оси 15 против часовой стрелки. Тем самым рычаг
138
своим |
давлением |
переместит |
обе втулки. При этом пружи |
на 11 |
сожмется, |
а пружина 12 |
заставит двигаться воздушный |
цилиндр 4 с прикрепленным к нему штоком 5, который свободно проходит через втулку 9 и имеет на конце навинченный диск 8.
Диск воздействует на концевой выключатель 7 и отключит обе лебедки.
Регулирование момента отключения лебедок осуществляется перемещением корпуса выключателя вдоль его зажима 6. Воз
душный цилиндр перемещается по поршню 3, набранному из дис ков, посаженных на шток,
который |
закреплен |
на |
ко |
||
лонне 1 крана. Амортиза |
|||||
ция |
толчков |
демпфером |
|||
происходит из-за |
того, |
что |
|||
в штоке |
поршня |
имеется |
|||
отверстие, которое сообща |
|||||
ет поршневую полость ци |
|||||
линдра |
через |
регулируе |
|||
мую |
|
дросселирующую |
|||
пробку 2 с атмосферой. Та |
|||||
ким образом, толчки и |
|||||
рывки |
смягчают |
воздушная |
|||
подушка в цилиндре и пру |
|||||
жина |
12. |
|
|
|
|
Ограничители массы могут быть сблокированы с сигнальными |
устройствами (рис. 95).
Блок 4, огибаемый канатом 9, эксцентрично установлен на не подвижной оси 6. Блок с помощью переходной планки 5 связан тягой 3 с уравновешивающей пружиной 12 и тягой 7 — с гидрав
лическим демпфером 8. Гайками 13 пружина |
регулируется |
так, |
|
чтобы уравновесить равнодействующую усилий |
в |
канате. |
При |
подъеме груза благодаря эксцентриситету блок |
под |
давлением |
равнодействующей поворачивается по часовой стрелке, увлекая вверх тягу 3 и сжимая пружину. При этом в зависимости от мас сы поднимаемого груза последовательно замыкаются контакты 1, а именно: если груз по массе меньше предельного, в кабине кра новщика загорается зеленая сигнальная лампочка, при предель ной массе — красная, при перегрузке до 10% раздается звуковой сигнал и при перегрузке более 10% планка 11 при своем движе нии воздействует на размыкающий блок-контакт 10 цепи управ ления электродвигателем, и механизм подъема выключается. Перемещение тяги 3 ограничивает шарнирно соединенная с ней серьга 2.
Одновременно с поворотом блока срабатывает гидравлический демпфер, смягчая толчки и колебания системы. Он представляет собой небольшого диаметра цилиндр 14, внутри которого нахо дятся два поршенька 15 с регулируемыми калиброванными отвер стиями в торцах. Фигурная пружина 16 связывает оба поршенька между собой и прижимает их к кулачку 18, который посажен на
139