книги из ГПНТБ / Казаков А.П. Технология и организация перегрузочных работ учебник

Со склада мостовым перегружателем 12 груз подается в приемный бункер 16, укрепленный на опоре перегружателя, и конвейерами 15

и6 транспортируется в бункер 9 для загрузки вагонов. Производи-

ААповернуто

Рис. 87. Перегрузочный комплекс из башенных и мостовых перегружателей, конвейерного распределительного моста и системы конвейеров:

тельность одного перегружателя на выгрузке может достигать 1800 т/ч. Управление всем комплексом, за исключением перегружателей, ав­ томатизировано.

i l l

Рис. 89. Схема механизации с плавучим краном и бульдозерами

Рис. 90. Схема механизации перегрузки песчано-гравийной смеси с гидроперегру­ жателем

трубопроводу 7 транспортируются к месту выгрузки. Установка'спо­ собна подавать груз на высоту до 12 м и перемещать его на расстояние до 100 м. Ее производительность 200—300 т/ч.

Разработаны эрлифтные установки, в которых в заборный трубо­ провод подается сжатый воздух (газ). Подъем воздуха в трубе вы­ зывает движение смеси «газ — вода — материал».

Такие установки не имеют ограничений по глубине забора груза, но перед подачей гидросмеси на классификатор необходимо отделять воздух и устанавливать дополнительно грунтовой насос.

Гидромеханизация дает возможность разгружать минерально-стро­ ительные материалы с высокой производительностью, создавать ба­ зисные склады с большим объемом хранения и транспортировать груз на значительные расстояния. Однако применение гидроперегружателей возможно только для перегрузки таких грузов, которые не боятся воздействия воды и имеют определенный гранулометрический состав.

114

§ 22. Автоматизация процессов перегрузки навалочных грузов. Основные направления развития комплексной механизации перегрузочных работ

с навалочными грузами

Автоматизировать технологические процессы перегрузки навалоч­ ных грузов легче, чем штучных и лесных. Поэтому на перегрузку мас­ совых навалочных грузов автоматизация распространилась более ши­ роко. Автоматизируют управление как отдельными перегрузочными машинами, так и целым комплексом машин на причале.

Новые портальные грейферные краны оборудованы аппаратурой для автоматизации разгона двигателей и управления грейферной лебедкой. Автоматизация разгона и торможения крановых электродви­ гателей достигается с помощью магнитных контроллеров и реле вре­ мени. Она позволяет сократить время цикла, уменьшить динамиче­ ские нагрузки на механизмы и облегчить управление краном.

Автоматизация управления грейферной лебедкой освобождает крановщика от выполнения сложных и утомительных операций, свя­

лебедкой обеспечивает: отключение двигателей поддерживающего и замыкающего барабана при установке грейфера на груз; включение (после 1,0— 1,5-секундной остановки) двигателя замыкающего бара­ бана, обеспечивающего захват груза грейфером; включение двигателя поддерживающего барабана в момент окончания закрытия грейфера; остановку двигателя замыкающего барабана в момент полного раскры­ тия грейфера.

Для автоматического выполнения этих операций в схему управле­ ния введены специальные аппараты: канатный и дифференциальный автоматы и автомат поддерживающего барабана [53].

В портальных грейферных кранах в экспериментальном порядке используются системы дистанционного управления [24, 53].

Программное управление портальными грейферными кранами име­ ет различный характер: может быть программирование одного цикла, который в процессе повторения корректируется крановщиком; про­ граммирование группы циклов на основе -проведенной ранее записи на магнитную или перфорированную ленту; программирование полной обработки судна одним или несколькими кранами по различным ва­ риантам на основе ранее проведенных записей на ленту аналогичных процессов или заранее разработанных программ.

Следует заметить, что для программного управления более приспо­ соблены краны мостового типа, так как они не имеют вращательного движения. Программное управление портальными грейферными кра­ нами может применяться при определенных условиях (полностью от­ крытые суда и склады, длительная работа с постоянным вылетом, от­ сутствие сильного ветра и т. д.). При перегрузке навалочного груза точность опускания захватного приспособления на материал не имеет такого значения, как при перегрузке штучного груза, тем более, что

115

это контролируется канатным автоматом. Считается допустимым от­ клонение грейфера от намеченной точки при спуске до ±0,5 м.

Разработан ряд систем программного управления (ПУ) грейфер­ ными кранами.

На рис. 93 представлена блок-схема программного управления ме­ ханизмами крана с записью на магнитную ленту [56]. Для получения программы кран производит необходимые перегрузочные операции. Программа работы крана кодируется шифратором 7 и с помощью блока записи 8 наносится на магнитную ленту 1. Для воспроизведения работы крана включается блок считывания 2, который считывает программу и в зашифрованном (кодированном) виде передает команды по линии

Z

0Рис. 93. Блок-схема программного управления краном при помощи магнитной записи

связи 3 к дешифратору 4. Дешифрированные команды посылаются на исполнительные реле 5, которые через контакторы К1 — К4 произ­ водят заданные программой переключения в силовых цепях электро­ двигателей Д1 — Д4. Программное управление и привод 9 магнит­ ной ленты включается в действие с поста управления 6.

В приведенных системах под влиянием различных факторов проис­ ходит некоторое рассогласование (отклонение) работы крана от задан­ ной программы. Поэтому создают системы программного управления, позволяющие корректировать программу работы крана в соответствии с изменяющимися условиями. Такие системы оснащаются контрольны­ ми устройствами со следящей системой, которая при работе крана вы­ дает в блок сравнения импульсы, характеризующие положение меха­ низмов (или пройденный путь) относительно некоторого нулевого по­ ложения. Когда количество выдаваемых импульсов по каждому меха­ низму совпадает с программой, блок сравнения посылает сигнал в си­ стему управления для последующих переключений.

При оснащении кранов той или иной системой программного управ­ ления необходимо учитывать технические возможности ее применения в данных условиях и экономическую эффективность. Принимают та­ кую систему, которая наилучшим образом отвечает условиям работы и дает наибольший экономический эффект.

Автоматизация погрузочно-разгрузочных работ должна обеспе­ чивать не только автоматическое управление машинами, но и оптими-

116

зацию перегрузочных процессов. В качестве важнейших критериев оп­ тимизации могут быть приняты производительность и расход мощности на выполнение заданной работы. Но поскольку условия работы машин меняются, необходим непрерывный автоматический контроль и регули­ рование перегрузочного процесса с целью обеспечения оптимальной загрузки рабочих органов машин, оптимальных скоростей и совмеще­ ния движений, а также оптимального режима работы двигателей. Для

.этого в системах автоматизации применяют оптимизаторы автоматиче­ ского регулирования работы механизмов и другие приборы и устрой­ ства.

Все более широкое распространение получает автоматизация пор­ товых конвейерных установок, состоящих из ленточных конвейеров, бункеров, затворов, питателей, пересыпных узлов, сбрасывающих те­ лежек и т. д. Иногда машины непрерывного действия работают в соче­ тании с машинами периодического действия или сами могут совершать возвратно-поступательные движения и периодические передвижки.

При индивидуальном управлении машинами и отсутствии автомати­ ческой защиты разветвленные конвейерные установки требуют значи­ тельного числа обслуживающего персонала. Поэтому внедрение ди­ станционно-автоматического управления, кроме повышения произво­ дительности и надежности, дает возможность уменьшить число обслу­ живающего персонала (иногда необходим только один оператор).

Автоматизация конвейерных установок имеет целью: автоматизи­ ровать пуск и остановку всех машин и вспомогательных устройств в необходимой последовательности; осуществить блокировку и защиту от неправильного включения, перегрузки, повреждения, схода ленты, завала пересыпных воронок и т. п.; сигнализировать о начале работы, изменении технологической схемы, положении отдельных агрегатов, степени загрузки емкостей, ненормальной работе узлов и т. п.

Портовые конвейерные установки могут перемещать груз по одному или нескольким направлениям. Проще автоматизировать установки с постоянным маршрутом. Приводы ленточных конвейеров обычно осна­ щают трехфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ро­ тором.

При автоматизации для пуска цепочки последовательно работа­ ющих конвейеров служит одна пусковая кнопка. При этом конвейеры включаются не сразу все, а один за другим в направлении, обратном направлению движения груза, что предохраняет от завалов грузом пе­ ресыпные устройства. Для такого пуска используют реле скорости (цен­ тробежные, тахогенераторные, индуктивные, гидравлические и др.), которые подают импульс для включения соседнего конвейера только при достижении предыдущим конвейером необходимой скорости. Ава­ рийная остановка работающих конвейеров происходит мгновенно по­ сле нажатия любой из аварийных кнопок. При окончании работы кон­ вейеры должны останавливаться без груза на ленте, а поэтому при на­ жатии кнопки «Остановка» сначала отключается питатель, а затем, по­ следовательно, другие конвейеры по мере освобождения их от груза.

Для надежной работы автоматизированных линий конвейеры обо­ рудуют: устройствами, предотвращающими заторы в перегрузочных

117

узлах и сигнализирующими о возможности их появления; самоцентрирующими опорами и сигнализаторами схода и обрыва ленты; меха­ низмами очистки ленты; автоматическими натяжными станциями с датчиками ограничения натяжения ленты.

На рис. 94 показана блок-схема автоматического управления лен­ точными конвейерами на причале.

При нажатии пусковой кнопки на пульте управления ПУ срабаты­ вает реле звуковой сигнализации, включающее на рабочих местах си-

Рис. 94. Схема автоматического управления ленточными конвейерами на причале:

Реле времени в линейных блоках обеспечивает включение и выклю­ чение магнитных пускателей приводов конвейеров с необходимой вы­ держкой времени, а также предотвращает немедленное срабатывание аппаратуры при кратковременном снижении скорости ленты того или иного конвейера, вызванном случайными причинами.

Линейный блок Л4 замыкает цепь магнитного пускателя П4, ко­ торый включает электродвигатель Д4 погрузочного конвейера. После окончания разгона двигателя Д4, когда лента конвейера приобретает заданную скорость, датчик ДС посылает импульс в линейный блок Л4. От этого импульса срабатывает реле, которое через линейный блок ЛЗ и магнитный пускатель ПЗ включает двигатель ДЗ следующего кон­ вейера. Таким образом последовательно включается вся цепочка кон­ вейеров. Последним включается двигатель Д1 привода питателя. Оста-

118

новка конвейеров происходит в обратной последовательности. Для срочной остановки всех конвейеров служат аварийные кнопки. Имеют­ ся также кнопки для индивидуального пуска и остановки конвейеров. Контроль режима работы привода, ленты и других узлов конвейера осуществляется с помощью датчиков (рис. 95).

При обрыве ленты любого конвейера, уменьшении ее скорости ниже допустимой или сходе в сторону соответствующие датчики (ДР, ДС, ДК) подают сигнал в линейный блок, который через магнитные пуска­

тели останавливает неисправный конвейер и конвейеры, подающие на него груз. При завале пересыпных воронок сигнал на остановку пере­

дается датчиками ДЗ.

Степень заполнения грузом конвейерной ленты контролируется дат­ чиками, показания которых с помощью сельсинов передаются операто­ ру в рубку. В зависимости от толщины слоя материала 1 на ленте (рис. 95, а) меняется угол отклонения лопатки 2, прикрепленной одним концом к валику 3 сельсина-датчика 4, При рассогласовании положе­ ния роторов сельсина-датчика и сельсина-приемника ротор последне­ го под действием синхронизирующего момента поворачивается на тот же угол и стрелкой показывает степень заполнения ленты.

Если лента конвейера перегружена, лопатка отклоняется на такой угол, при котором замыкаются специальные контакты реле времени, посылающего импульс на закрытие затворов бункера. Если отклоне­ ние произошло из-за случайной неровности груза на ленте, то реле

времени не успеет сработать и затворы не закроются.

Для регулирования заполнения ленты используют также автома­ тические конвейерные весы (рис. 95, б) и радиоактивные датчики

119

(рис. 95, в), в которых пучки гамма-лучей от источников 1 идут к при­ емникам излучения 2, преобразуются в сигналы в преобразователе потока 3 и воздействуют на показания прибора 4. Эти сигналы исполь­ зуются для суммирования перемещаемого груза интегрирующим

устройством 5 и для управления с помощью сервомотора 6 затво­ ром бункера.

В качестве датчиков скорости обычно служат тахогенераторы, при­ соединяемые к одному из ведомых барабанов или через специальный ролик к холостой ветви ленты. Сигнал тахогенератора усиливается и вводится в цепь сигнализации и управления.

Контроль за пробуксовкой ленты из-за перегрузки, разрыва, рас­ тяжения ленты и других причин может осуществляться с помощью двух строго одинаковых тахогенераторов, один из которых вращается ве­ дущим барабаном, а другой — лентой. При пробуксовке ленты ско­ рость одного тахогенератора уменьшается, что вызывает разбаланс

измерительного моста и срабатывание реле, воздействующего на систе­ му управления и сигнализации.

Боковой сход ленты контролируется реле, установленными через определенные интервалы по обе стороны груженой ветви, — воздей­ ствие ленты на выступающие рычаги реле вызывает их срабатывание.

^Датчик продольного разрыва ленты выполняется в виде подпружинной площадки, размещаемой под груженой ветвью конвейера. Груз, попадая через продольный разрыв на площадку, сжимает пружины площадки и размыкает контакты реле, включенного в цепь управления.

Наиболее просто контроль за пересыпанием груза в перегрузочных узлах (воронках, рукавах и т. п.) осуществляется с помощью гаммареле и радиоактивного излучателя (рис. 95, г), которые не имеют вра­ щающихся и выступающих частей и не могут быть повреждены. При завале рукава (течки) 2 пучок радиоактивных лучей 5, выпускаемый излучателем 3, прерывается грузом, что приводит к срабатыванию гам­ ма-реле 4 со счетчиком радиоактивных частиц и выключению привода подающего конвейера 1. После ликвидации завала привод подающего конвейера включается автоматически. Состояние пересыпных устройств контролируется также датчиками с лопаткой, вмонтированной в стен­

ку рукава и связанной с реле или датчиками со свободно подвешенным флажком (см. рис. 95, д).

Для автоматического контроля заполнения и опорожнения силосов и бункеров используют мембранные, диафрагменные, фотоэлектриче-

ские, радиоактивные, поплавковые, электрические и другие датчики

(рис. 96).

Импульсы, посылаемые датчиками уровня, используются для сиг­ нализации о степени заполнения бункеров и силосов и для автомати­ ческого включения и выключения электроприводов затворов, питате­

лен, конвейеров, сбрасывающих тележек и других погрузочно-разгру­ зочных устройств, связанных с бункерами.

Применяется ряд автоматизированных способов загрузки вагонов навалочными грузами [24, 53].

На рис. 97 приведена схема автоматизированной загрузки вагонов передвижным ленточным конвейером (с контролем по весу) Вагоны

120