книги из ГПНТБ / Ретман А.А. Автоматика и автоматизация портовых перегрузочных работ учебник

поворота, силы и направления ветра. Воздействие этих факторов изменяет значения динамических моментов в широких пределах, в то время как неуправляемые тормоза обеспечивают постоянный

тормозной момент.

Если этот момент окажется избыточным, торможение будет резким, что приводит к повышенному изнашиванию шестерен, подшипников, к ослаблению крепящих болтов и заклепок. Если же момент торможения будет минймальным, резко увеличивается путь торможения, что не всегда безопасно, особенно если на од­ ном причале сконцентрировано несколько кранов. Необходимо также учитывать архитектуру современных крупнотоннажных су­ дов, надстройки которых выступают над причалом. Поэтому тор­ можение механизма поворота должно осуществляться тормозным устройством с таким приводом, чтобы тормозной момент автома­ тически изменялся в зависимости от воздействия влияющих фак­ торов.

Если рассматривать процесс поворота как угловой путь и вре­ мя движения, можно выделить три элемента: разгон, установив­ шееся движение и торможение. Разгон двигателя, а следователь­ но, и механизма поворота происходит автоматически. Задача автоматизации торможения заключается в том, чтобы угловой путь, пройденный поворотной частью крана при торможении, ос­ тавался постоянным. Следовательно, в зависимости от величины массы поднимаемого груза, вылета стрелы и других факторов не­ обходимо изменять тормозной момент. Однако при увеличении массы груза, вылета стрелы увеличение тормозного момента при­ ведет к опасному возрастанию динамических нагрузок, что недо­ пустимо. Поэтому, чтобы сохранить постоянный угловой путь с увеличением нагрузок, следует не только автоматически увеличи­ вать тормозной момент, но и автоматически уменьшать скорость поворота.

Автоматизация управления механизмом поворота крана может осуществляться тормозом с приводом от центробежного оттормаживателя, у которого регулируется напряжение, поступающее на статор двигателя оттормаживателя. Величина напряжения изме­ няется в зависимости от массы груза, вылета стрелы и других факторов.

Для учета положения стрелы указатель ее вылета соединяет­ ся с потенциометром или сельсином. В этом случае угол измене­ ния вылета стрелы преобразуется в напряжение, пропорциональ­ ное величине вылета. Снимаемый сигнал через усилитель подает­ ся к статору электродвигателя центробежного оттормаживателя для корректирования тормозного момента.

Аналогичные сигналы с датчиков о массе груза и скорости перемещения поступают на усилитель от механизма подъема. Благодаря этому частота вращения двигателя центробежного от­ тормаживателя регулируется величиной подводимого напряжения. По мере увеличения частоты вращения возрастает оттормаживающее усилие оттормаживателя и осуществляется плавное тормо­

150

жение без рывков. Такой способ торможения дает возможность автоматически регулировать усилие, время и путь торможения. Кроме улучшения самого процесса торможения, облегчается ра­ бота крановщика, так как он освобождается от необходимости нажимать ногой на педаль.

А в т о м а т и з а ц и я у с т а н о в к и к р а н о в на в ы н о с н ы х о п о р а х необходима для уменьшения времени, затрачиваемого на эту вспомогательную операцию. Для указанной цели такие опоры

выполняются гидравлическими и имеют большой ход штока в вер­ тикальной плоскости. Одновременно автоматические устройства, например кренометры, обеспечивают непрерывный контроль за горизонтальным положением платформы крана и удержание его в этом положении с помощью следящих исполнительных механиз­ мов горизонтальной установки. .

Для автоматизированной установки выносных опор их конст­ рукцией должна предусматриваться простота выноса; операция выноса должна осуществляться из кабины крановщика без при­ менения ручного труда. Выносная опора должна иметь домкраты с шарнирно подвешенной плитой опирания соответствующей пло­ щади.

Конструктивные схемы выносных опор, удовлетворяющие тре­ бованиям автоматической установки, могут быть выполнены раз­ личными способами. В схеме, приведенной на рис. 108, на торце платформы крана закреплены коробы 5, из которых телескопи­ чески с помощью гидроцилиндров 6 выдвигаются балки 4. На конце каждой балки закреплен поворотный сектор 2 с опорным башмаком 1. Поворот сектора осуществляется другим гидроци­ линдром 7, при включении которого шток его начинает выдви­ гаться, поворачивает собачку 3 храпового устройства, фиксиру­

151

ющего опору, выводит ее из зацепления, а затем разворачивает сектор с опорным башмаком и опирает его на дорожное покры­ тие. Недостаток этой схемы — необходимость в двух цилиндрах для каждой опоры.

Рис. 109. Выносная опора с одним гидроцилиндром

Рис. 110. Выносная опора с опрокидывающимся треугольником

Другая схема проще, так как вынос и установка опоры произ­ водится одним гидроцилиндром (рис. 109). В этом случае к тор­ цу платформы крепится криволинейный короб 2, из которого те­ лескопически с помощью двух гидроцилиндров 3 выдвигаются две балки 1 с опорными плитами 4 (положение Л). При необхо­ димости транспортировки крана балки втягиваются в короб и од­ новременно разворачиваются опорные плиты (положение Б). Недостатком этой конструкции является большой ход штока гид­ роцилиндра.

152

Описанные конструкции применяются на кранах зарубежного производства.

На отечественных кранах применяются выносные опоры с оп­ рокидывающимся треугольником (рис. 110). Одна вершина жест­ кого треугольника шарнирно крепится к торцу платформы крана, на второй вершине закрепляется опорная плита круглой, квадрат­

жина упираются в пробку 3.

Когда машину необходимо поставить на опоры, рабочую жид­ кость нагнетают в отверстие б головки. Тем самым шариковый клапан перемещается, пружина сжимается и жидкость через от­ верстие а поступает в поршневую полость цилиндра. Под давле­ нием жидкости происходит выдвижение штока 9 с поршнем и опорной тарелкой 10. При этом жидкость из штоковой полости цилиндра вытесняется на слив по трубке 8 через отверстие в бо­ бышке.

Когда машина поставлена на опоры, с прекращением нагне­ тания жидкости шариковый клапан пружиной возвращается в первоначальное положение и перекрывает отверстие а. Следо­ вательно, жидкость в пор!иневой полости оказалась запертой и изолированной.

При необходимости убрать опору рабочую жидкость нагнета­ ют через бобышку по трубке в штоковую полость цилиндра. Од­ новременно по каналу в жидкость давит на поршень 6 гидрозам­ ка. Вследствие этого шариковый клапан испытывает двустороннее давление: со стороны жидкости, находящейся в поршневой поло­

153

сти цилиндра, и со стороны поршня гидрозамка. Так как площадь сечения поршня гидрозамка больше площади сечения шарикового клапана, сила прижима шарика поршнем гидрозамка превышает силу прижима со стороны отверстия а. В результате этого шарик перемещается, сжимает пружину и открывает отверстие а.

Таким образом, при нагнетании жидкости через бобышку гид­ розамок срабатывает автоматически, что позволяет при втягива­ нии штока с опорной тарелкой жидкости из поршневой полости

полностью втянулась и прекратилось нагнетание жидкости в што­ ковую полость цилиндра, поршень гидрозамка давления не испы­ тывает и тогда под действием пружины шариковый клапан снова возвращается в исходное положение, перекрывая отверстие а.

Применяется также конструкция выносных опор, которые ав­ томатически устанавливаются в рабочее положение, когда опро­ кидывающий момент от массы груза становится выше допусти­ мого (рис. 112).

Для автоматизации установки гидроцилиндр 5, шарнирно за­ крепленный на стреле 2 крана, соединен трубопроводом 5 с зо­ лотником 6, а тягой 4 — с рычагом 1, конец которого профилиро­ ван. К профилированной части рычага 1 прижимается пружи­ ной 8 ролик И штока 10 поршня 9. Золотник б трубопроводом 7 соединен с гидроцилиндрами 12 выдвижных опор 14.

154

меняется угол ее наклона. Гидроцилиндр 3 изменяет свое поло­ жение и тягой 4 заставляет рычаг 1 также изменить его положе­

переместится настолько, что соединит корпус гидроцилиндра с на­ порной линией, рабочая жидкость из бака поступит в гидро­ цилиндры 12, и выносные опоры опустятся на дорожное по­ крытие.

При уменьшении грузового момента золотник под действием пружины 8 перекроет канал напорной линии и откроет канал, со­ единяющий гидроцилиндры 12 с баком. Пружины 13 поднимут опоры, а рабочая жидкость под воздействием поднимающихся поршней будет поступать в бак.

Когда кран отклоняется от горизонтальной плоскости и полу­ чает крен, это вызывает не только повышенный износ крановых механизмов, в первую очередь поворотного и опорно-поворотного устройств, но и создает опасные ситуации. Так, продольный крен снижает устойчивость крана, а поперечный — приводит к скручи­ ванию и изгибу стрел, особенно длинных. Поэтому краны долж­ ны снабжаться приборами-креномерами, которые сигнализируют крановщику об опасной величине крена в продольном и попереч­ ном направлениях.

Принципиальная схема кренометра (рис. 113) состоит из дат­ чика, имеющего маятниковое качание, релейного блока, к кото­ рому подводится питание, и двух приборов, градуировка которых позволяет судить о величине крена как в продольном, так и в поперечном направлениях. При этом существует сигнальная бло­ кировка в виде светового сигнала зеленого цвета, который сви­ детельствует о нормальном положении крана, и красного цвета — при крене крана в одной из плоскостей выше допустимой вели­ чины. С точки зрения компоновки датчик и релейный блок раз­ мещают в машинном отделении крана, а приборы — в кабине уп­

веске всегда сохраняет вертикальное поло'жение. Это приводит к

смягчает колебания маятника, причем он снабжен для этой цели лопастями 7.

Электрический сигнал датчика поступает на релейный блок, где сравнивается с опорным напряжением с помощью поляризо­ ванного реле.

155

Выходные реле срабатывают с задержкой времени на отклю­ чение. Это необходимо для предупреждения ложного отключения при кратковременных колебаниях крана.

Этот прибор на кранах с электрическим приводом может быть использован не только для сигнализации, но и для отключения отдельных механизмов крана. Если передвижной кран снабжен приводными выносными опорами, с помощью кренометра можно автоматизировать удержание платформы крана в горизонталь­

ном положении.

Почти все существующие конструкции кренометров в качестве датчика используют маятник, но передача сигнала может быть

ного и неподвижного ферритовых сердечников относительно друг друга, в результате изменяется индуктивное взаимодействие между обмотками. В случае, когда крен достигнет предельного значения, происходит срыв колебаний высокочастотного генератора, вмонтированного в схему кре­ нометра. Срабатывает полупроводниковый усилитель, и на панели управления перед крановщиком гаснет зеленая и зажи­ гается красная лампочка, сигнализирующая об опасном угле крена.

Указатель крена может быть подключен также в цепь управле­ ния исполнительными двигателями или в цепь звуковой сигнализа­ ции.

Передвижные краны фирмы «Остин-Вестерн» (США) обору­ дованы так называемым индикатором нагрузки, который обеспе­ чивает непрерывную балансировку крана при его перемещении

156

по неровной местности, при изменении угла наклона стрелы или угла поворота ее.

Балансировка выполняется автоматически независимо от поло­ жения каната на шкиве и от того, опирается кран на пневмошины или на выносные опоры.

Таким образом, автоматизация установки передвижных кранов на выносные опоры и непрерывный автоматический контроль за горизонтальным положением поворотной платформы обеспечива­

мих захватов.

Ветромеры, или анемометры, являются датчиками, которые позволяют определить скорость ветра, его давление, а при необ­ ходимости направление. Их установка на кранах диктуется обес­ печением безопасности работы при сильном или внезапном по­ рыве ветра, поскольку подветренная площадь кранов значи­ тельна.

Ветромеры могут выполнять различные функции, а именно: их блокируют с сигнализационными устройствами, которые опо­ вещают крановщика об опасном напоре ветра, они могут автома­

в утолщение 2, образующее контактную коробку, в которой нахо­ дятся скользящие контакты. Они сблокированы с микровыклю­ чателем 10, размещенным на дуге 9 шкалы (шкала на рисунке условно повернута на 90°) . Под действием напора ветра флюгер поворачивается, а пластина отклоняется от вертикали. При опас­ ном напоре она отклонится на такой угол, что воздействует на

рая под действием ветра отклоняется и заставляет поворачивать­ ся подпружиненное коромысло 2. Оно, в зависимости от направ­

157

ления ветра, своим концом воздействует на контакты выключа­ телей 3 или 4 и тем самым сработает дальнейшая цепь блоки­ ровки.

Вертушечные ветромеры выполняют генераторными и механи­ ческими.

Вертушечные ветромеры генераторного типа хотя и разнооб­ разны по внешнему виду, работают по одному принципу. Такой

Рис. 115. Ветромеры:

а — флюгерного типа с заслонкой; б — лопастного типа

ветромер (рис. 116) снабжается флюгером 3 и трехили четы­ рехчашечной вертушкой 2, которая вращает ротор генератора не­ посредственно или через редуктор, помещенный в блок-преобра­ зователь 1. При этом в катушках статора генератора возбужда­

ит из вертушки 8, которая ветром свободно может вращаться на подшипниках 9 относительно оси 7 с прорезью. Подшипники по­ мещены в головку 10 и к ней шарнирно присоединен центробеж­

158

дится в корпусе 11 устройства. При вращении вертушки под дей­

г D-

П И

т

средственно с электрической цепью, либо выполняются гидроста­ тическими. Примером ветромера первого типа служит прибор,

ку '10, которая при давлении ветра в 25 кгс/м2 замыкает контак­ ты Г и раздается предупреждающий гудок. Услышав сигнал, крановщик обязан поставить кран на ручные противоугонные

159