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

Включение силовой цепи (см. рис. 145, а), а следовательно, и цепи управления осуществляется выключателем. Передвижение машины «Вперед» или «Назад» выполняется соответствующими кнопками, при этом получают питание катушки пускателей «Впе­ ред» ППВ или «Назад» ППН. Пускатель срабатывает, замыкает

____ п ^ Е Е . . .

Рис. 145. Электрическая схема погрузчика ПСГ-100 (а ) и схема электромагнит­ ного золотника (б )

соответствующие силовые контакты в цепи статора двигателя пе­ редвижения Д Д и контакты, шунтирующие пусковую кнопку.

Чтобы изменить направление движения машины, необходимо предварительно нажать на кнопку «Стоп». Включение двигателей приемного и отвального конвейеров осуществляется кнопками «Пуск». В схеме включения этих двигателей предусмотрена элек­ трическая блокировка, не допускающая включение двигателей ДПК приемного конвейера раньше, чем будет включен двигатель ДОК отвального конвейера.

Поворот погрузчика при движении влево или вправо осуще­ ствляется с помощью переключателя. При этом получает питание соответствующая катушка электромагнита ЭМПЛ или ЭМПП и катушка пускателя ПН гидронасоса. Золотник (см. рис. 145,6) под воздействием электромагнита 1 ЭМ или 2ЭМ перемещается и

200

открывает в распределителе канал для прохождения рабочей жидкости к исполнительным цилиндрам. Поршень перемещается

иштоком 1 тормозит левую или правую гусеничную тележку. Аналогично осуществляется подъем приемного ЭМППК. (см.

рис. 145, а) и отвального ЭМПОК конвейеров, поворот отвально­ го конвейера влево ЭМПОЛ или вправо ЭМПОП. При опускании приемного или отвального конвейеров насос не включается, толь­ ко перемещением. электромагнитных золотников ЭМОПК или ЭМООК открывается соответствующий канал в распределителе. Так как рабочая жидкость получает возможность слива в бак, конвейеры опускаются под действием собственной массы.

При отключении питания электромагнита золотник (см. рис. 145,6) возвращается в исходное положение под воздействи­

ем пружины 3.

Переносный пульт управления, на котором смонтированы кнопки управления и переключатели, может быть подвешен на машине, а при дистанционном управлении устанавливается на специальной подставке.

§ 29. СТАБИЛИЗАЦИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОГРУЗЧИКОВ

Автоматическая стабилизация направления движения погруз­ чиков, тягачей, штабелеров, бульдозеров может осуществляться системами двух типов. При первой системе путь следования за­ дается каким-либо внешним способом, при второй системе за­ данный путь следования обеспечивается автономным устройст­

В устройствах этого типа к задней части машины одним концом шарнирно подвешивается рычаг, второй конец которого опирается на дорогу. При отклонении машины от заданного курса соответ­ ственно отклоняется и рычаг, который воздействует на гидравли­

таким образом, чтобы сохранилось заданное направление движе­ ния. Перемещение золотников может воздействовать также на приборы включения двигателя приводных колес.

В рычажных электромеханических следящих системах откло­ нение колесной или гусеничной машины от заданного направле­ ния движения приводит к тому, что рычаг замыкает соответству­ ющие контакты в цепи малоамперных катушек пусковых реле. Реле, срабатывая, отключают электромагниты, управляющие ле­ вым или правым бортовым фрикционом гусеничной машины.

201

В колесных машинах отклонение рычага изменяет соответственно давление на левый или правый электрический угольный реостат, в результате чего изменяется сопротивление и сила тока управ­ ления. Полученный сигнал усиливается и поступает на электро­ двигатель левого или правого колеса или на рулевое устройство. Движение машины стабилизируется. Такой же способ стабилиза­ ции может быть использован и для машин на гусеничном ходу.

Рычажное электромеханическое слежение может быть бес­ контактным. В этом случае рычаг является сердечником индук­ тивного датчика или другого электропреобразовательного эле­

мента.

Электромагнитный принцип слежения требует, чтобы под до­ рожным покрытием по направлению движения был проложен ка­ бель. На погрузчике устанавливается детектор, в двух катушках которого наводится э. д. с. Величина э. д. с. каждой катушки про­ порциональна ее расстоянию от кабеля. Наведенные напряжения поступают в усилитель, а затем — в счетно-решающее устройст­ во. Если погрузчик отклонился относительно направления кабеля, то разность напряжений подается на исполнительное реле, кото­ рое включает серводвигатель. С помощью серводвигателя пере­ мещается золотник гидрораспределителя. Рабочая жидкость по­ ступает в левую или правую полость исполнительного цилиндра, и шток цилиндра перемещается, управляя рулевыми колесами.

Кабель может быть уложен на полу или вмонтирован в него, если применяется высокочастотная система электромагнитного слежения. Такая система работает достаточно надежно и при загрязнении пола, и даже при обледенении, как это может быть на открытых складах. Кабель питается током определенной ча­ стоты от генератора и вдоль него создается электромагнитное поле. На погрузчике установлены две чувствительные индукцион­

лизации заданного направления движения погрузчиков програм­ мируется также работа перегрузочной машины и количество ос­ тановок. Высокочастотная система допускает также обгоны и пе­ ресечение путей движения.

Стабилизация движения с помощью радиоактивных устройств осуществляется следующим образом: на путеводный шнур нано­ сится радиоактивное вещество, излучение которого измеряется специальным прибором. С помощью преобразователя, состоящего из счетчика Гейгера и ионизационной камеры, напряжение по­ ступает на усилитель. Усиленное напряжение подается на реле, воздействующее на двухпозиционный выключатель. Выключатель замыкает цепь соответствующего реле, которое включает электро­ двигатель рулевого управления, корректируя положение погруз­ чика относительно радиоактивного путеводного шнура.

202

сится белая линия, которая отражает световые лучи. Отражение этих лучей воздействует на фотоэлектрические элементы, установ­ ленные на погрузчике или тягаче. Интенсивность сигналов зави­ сит от освещенности. Очевидно, что при отклонении от установ­ ленного направления появляется результирующая э. д. с., которая воздействует на серводвигатель рулевого управления, и он вос­ станавливает заданное движение. Подача команд для пуска и остановки машины осуществляется по радио. В процессе эксплуа тации яркость нанесенных линий уменьшается, и это влияет на точность сохранения маршрута.

При программировании работы погрузчиков, тележек, тягачей программа записывается на магнитной или бумажной ленте. Запись программы на бумажной ленте выполняется в виде чер­ ных и белых полос определенной длины. Лента наматывается на барабан, и считывание ее производится фотоэлементами, которые закреплены на валу, приводимом во вращение, как и барабан, от датчика расстояния.

С помощью фотореле осуществляется сравнение информации, поступающей от датчиков, и данных программы. Датчиком меха­ низма передвижения погрузчиков является счетчик пройденного пути, а датчиком направления движения — гирокомпас. В резуль­ тате сравнения фотореле подают командные импульсы, которые предварительно усиливаются, а затем подаются в блок исполни­ тельных реле. Исполнительные реле, в свою очередь, регулируют подачу топлива, управляют сервомеханизмами гидрораспредели­ теля, муфты сцепления и др.

В электронно-оптической и высокочастотных системах, помимо программного управления, можно осуществлять дистанционное управление с переносного пульта с радиусом действия до 6 м.

§ 30. АВТОМАТИЧЕСКИЙ УЧЕТ РАБОТЫ ПОГРУЗЧИКОВ

Автоматический учет работы погрузчиков позволяет получать более точные данные наработки, что дает возможность решать ряд задач, связанных с организацией их технической эксплуа­ тации.

В настоящее время для учета работы погрузчиков применяют­ ся приборы следующих видов:

измерители машинного времени работы или моточасов, если на погрузчике установлен дизель. Эти приборы могут быть меха­ нического или электромеханического типа, продолжительность на­ работки регистрируется в цифровой форме при помощи накопи­ тельных счетчиков;

электрические или механические хронографы, с помощью ко­ торых наработка регистрируется на диаграммах в прямоуголь­ ных или полярных координатах;

электрохимические приборы машинного времени, которые ча­ сто комплектуются с сигнализирующими считывающими или вы­ числительными устройствами;

2 0 3

автоматическая система взвешивания и суммирования переве­

зенного груза; учет общего пробега перегрузочной машины в километрах.

Так, на автопогрузчике «Тоёта» на спидометре, который пока­ зывает скорость движения машины, установлен счетчик пробега.

двигателя погрузчика имеется счетчик моточасов, который начи­ нает работать, когда двигатель включен, и прекращает отсчиты­

грузчик.

На автопогрузчике «Валмет» также установлен счетчик мото­ часов двигателя, по показаниям которого в какой-то степени мо­ жно судить о наработке погрузчика.

На автопогрузчиках Львовского завода счетчики не устанав­ ливаются, но в Одесском порту на десяти машинах установили счетчики машино-часов 563ЧП-М Чистопольского часового заво­ да. Счетчик крепится на приборном щитке машины при помощи крепежного кольца. Одна его клемма подсоединяется к «плюсу»’ аккумуляторной батареи, а вторая — к плюсовому выводу гене­ ратора. Подсоединение счетчика к минусовым выводам аккуму­ ляторной батареи и генератора выполняется экранирующей оп­ леткой проводов.

Счетчик начинает отсчитывать часы, когда напряжение гене­ ратора достигает 8 В. Напряжение катушки электрического под­ завода 17—30 В, и он осуществляется через каждые 3—4 мин. Счетчик имеет четыре цифровых барабанчика, поэтому его ем­ кость до 1000 ч при точности отсчета 0,1 ч.

Приборы-хронографы должны иметь устройства с пружинным или другим устройством для равномерного по времени переме­ щения диаграммной ленты или диска, на которых в прямоуголь­ ной или полярной системах координат наносятся кривые или прямые линии, характеризующие работу перегрузочной машины за определенный промежуток времени.

Диаграммный диск изготавливается из плотной цветной бума­ ги, на лицевой стороне которой нанесено специальное покрытие с диаграммной сеткой. Запись осуществляется с помощью метал­ лического пера-резца, которое при круговом движении процара­ пывает слой покрытия и прочерчивает тонкую цветную линию. Прибор закрывается крышкой и при каждом открывании допол­ нительное перо делает на краю диаграммного диска отметку, по которой можно установить время вскрытия прибора. Такое до­ полнительное устройство обеспечивает контроль неприкосновен­ ности прибора в период между снятиями показаний.

В хронографе может использоваться два вида диаграмм-, су­ точная и недельная по суткам. В этом случае регистрация осу­ ществляется по спирали, для чего пишущее устройство получает

204

постоянное радиальное смещение от эксцентрика, который связан

счасовым механизмом прибора зубчатой передачей.

Спомощью хронографа можно проследить время работы дви­ гателя, так как в это время машина будет вибрировать, а перорезец, связанное через систему рычагов с маятником, который воспринимает вибрацию, будет вместо прямой линии выписывать виброграмму.

Внастоящее время получили распространение электрохимиче­ ские измерители времени работы — химотроны (рис. 146). Прин­ цип их действия основан на том, что при прохождении электриче­ ского тока через электролит количество разложившегося вещества

пропорционально количеству электричества (закон Фарадея).

Рис. 146. Химотронные приборы для учета машинного времени:

а — ртутный микрокулометр; б — электрохимический интегратор тока; в — мемистор

При этом установлено, что количество вещества, осажденного на катоде при электролизе, не зависит от температуры, давления, концентрации электролита. Осажденный на катоде металл при отсутствии тока сохраняется неограниченно долго, что позволяет запоминать и сохранять полученную информацию о наработке.

Наиболее простым химотронным Измерителем времени явля­ ется ртутный микрокулометр (рис. 146, а), который представляет собой герметический стеклянный капилляр 1. Капилляр заполнен столбиком ртути 3, разделенным на две части слоем электроли­ та 4. В концы капилляра впаяны электроды 2, а на корпусе на­ несена равномерная шкала 5, проградуированная в часах рабо­ ты. При пропускании постоянного тока длина анодной части ртутного столбика уменьшается, а катодного — увеличивается, в результате разделительная капелька электролита перемещается пропорционально времени протекания электрического тока.

При изменении полярности питающего тока электролит начи­ нает перемещаться в противоположную сторону; таким образом, микрокулометр является обратимым прибором. При длине капил­ ляра 20—40 мм можно учитывать наработку от 2 до 10 000 ч с точностью визуального отсчета ±3% . Масштаб градуировки ка­ пилляра зависит от силы пропускаемого тока, который может из­

Другой конструкцией химотронного прибора для учета нара­ ботки является электрохимический интегратор тока, который

205

представляет собой герметический корпус 1 (рис. 146, б) диамет­ ром не более 8 мм и длиной примерно 10 мм, заполненный элек­ тролитом 4, с двумя электродами 2. Электроды выполняются из материала, стойкого к воздействию электролита (графит, плати­ на, золото). На анод нанесено небольшое количество серебра 6, которое при пропускании электрического тока переносится на ка­ тод. Когда все серебро перенесено, резко увеличивается разность

личество часов, через которое срабатывает сигнальное устройство, следовательно время переноса серебра с анода на катод, может регулироваться в широких пределах посредством изменения силы пропускаемого тока. Этот прибор может работать в диапазоне температур от —50 до +70° С.

Третьей разновидностью химотронного прибора является уп­ равляемое сопротивление (мемистор). Он состоит из герметиче­ ского корпуса 1 (рис. 146,в), заполненного электролитом 4, внутри которого размещены анод 2 и резистор 7 с двумя вывода­ ми. В качестве электролита используются раствор соли металла, из которого выполнен анод. При пропускании электрического то­

мым прибором учета наработки, т. е. при изменении полярности

использовать их для учета не только времени наработки, но и ко­ личества включений.

Химотроны отличаются высокой надежностью, относительно низкой стоимостью, возможностью непосредственного ввода ин­ формации без предварительной обработки в ЭВМ. Электрохими­ ческие измерители времени с успехом могут быть применены для учета наработки электропогрузчиков и других машин, где имеет­ ся источник питания электрическим током.

Автоматическое взвешивание груза на вилочных подхватах погрузчика осуществляется устройством, функциональная схема которого приведена на рис. 147. Так как давление в цилиндре механизма подъема вил пропорционально массе поднятого на ви­ лах груза, это давление измеряется первичным измерителем ПИ массы гидравлического типа и преобразуется в движение штока измерителя, возврат которого при снятии нагрузки осуществляет­ ся тарированной пружиной.

Линейное перемещение штока первичного измерителя ПИ трансформируется в преобразователе Пр в угол поворота кодо­ вого датчика К Д • Кодовый датчик состоит из двух дисков с де­ лениями, представляющими собой измерительную шкалу в соот­

206

ветствии с рассчитанным кодом, и набора фотодиодов. Один диск отсчитывает единицы, а второй — десятки и сотни килограммов, причем при повороте одного диска на 360° второй поворачивается только на 0,1 оборота. Фотодиоды считают показания дисков и через усилители подают импульсы в блок дискретного считывания и суммирования БДСС.

Расшифрованная в блоке команда подается на импульсный счетчик НС массы, который имеет сбрасывающее устройство СУ, дающее возможность устанавливать импульсный счетчик ИС на

взвешивания.

Блок БДСС сблокирован через блок управления системой ав­ томатики БУСА с блоком управления погрузчиком БУП, благо­ даря чему взвешивание происходит только в положении, когда машина остановлена. Кроме того, измерение массы поднятого груза производится только при определенном положении рамы грузоподъемника и вилочных подхватов погрузчика.

Для установки вил в требуемом положении система взвешива­ ния имеет датчик положения вил по высоте ДПВ и задающее устройство ЗУ. При подъеме или опускании вил датчик ДПВ и задающее устройство ЗУ подают сигналы в нуль-орган НО, где они сравниваются. В тот момент, когда сигналы совпадут, нуль-

опускания вил ИМПОВ. Перемещение вил приостанавливается на необходимой высоте. Чтобы устранить влияние перекоса вилоч­ ных подхватов на показания прибора, в системе взвешивания предусмотрены корректоры: датчики положения вил по вертикали ДПВВ и по горизонтали ДПВГ, которые воздействуют на блок питания БП и одновременно через блок управления погрузчиком

2 0 7

БУП на исполнительный механизм наклона вил ИМНВ и на ис­ полнительный механизм подъема-опускания вил ИМПОВ.

После того как положение погрузчика, его рамы, грузоподъем­ ника и вилочных подхватов с грузом зафиксировано, производит­ ся взвешивание и суммирование массы нарастающим итогом. Однако точный учет количества перегружаемых грузов взвеши­ ванием приводит к снижению производительности погрузчика вследствие необходимости его остановки.

«

§ 31. АВТОМАТИЗАЦИЯ ЗАРЯДКИ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ

Режим зарядки аккумуляторных батарей зависит от того, яв­ ляется батарея щелочной или кислотной, от емкости аккумуля­ торной батареи, от количества аккумуляторов и от того, как про­ изводится зарядка: при постоянной силе тока или при постоянном

напряжении.

Проще автоматизировать зарядку щелочных батарей, так как она выполняется в один этап как при постоянной силе зарядного тока, так и при постоянном напряжении, подводимом к батарее.

Зарядка кислотных батарей при постоянной силе тока произ­ водится в два этапа. Первый этап от начала зарядки до начала обильного газообразования осуществляется при силе зарядного

цатую емкости аккумуляторной батареи.

При зарядке щелочных аккумуляторных батарей постоянным током, сила которого равна четверти емкости батареи, необходи­ мо в процессе зарядки постепенно повышать напряжение, подво­ димое к батарее. Эта регулировка при использовании машинных преобразователей проводилась вручную. Зарядчик, наблюдая за показанием амперметра, постепенно выводил ступени сопротивле­ ния, включенного последовательно с заряжаемой батареей, либо изменял поток возбуждения генератора постоянного тока.

Сейчас в большинстве морских портов зарядные станции пере­ оборудуются, машинные выпрямители заменяются полупроводни­ ковыми, отличающимися небольшими размерами, надежностью работы, простотой ухода. Количество зарядных агрегатов опреде­ ляется количеством зарядных постов. Это позволяет для каждого зарядного поста создавать свой оптимальный режим зарядки и автоматически поддерживать его благодаря применению дрос­ селей насыщения.

Зарядка щелочных аккумуляторных батарей может, как из­ вестно, производиться и при постоянном напряжении из расчета

208