пояснительная записка к диплому

46

вспомогательной цепи управления. Концевые выключатели подразделяются на рычажные и шпиндельные. Рычажные выключатели обеспечивают односто-

роннее ограничение; для двустороннего ограничения требуется два выключателя. Выключатель срабатывает от соприкосновения рычага с упором движущегося механизма. Шпиндельные выключатели соединяются с вращающимися валами механизмов и применяются для двустороннего ограничения. Концевые выключатели устанавливаются на ГПМ для защиты от перехода механизмов за предельные положения.

Ограничитель механизма подъема груза или стрелы. Представляет собой концевой выключатель с ограничительной скобой (КВ), установленный на расстоянии не менее 200 мм от крайнего верхнего положения грузозахватного органа. При упоре крановой подвески в ограничительную скобу включается КВ и движение грузозахватного органа вверх прекращается. Механизм подъема грузозахватного органа будет работать только на опускание. Если по условиям эксплуатации требуется опускать груз ниже уровня, указанного в паспорте, то в механизме подъема устанавливается ограничитель нижнего положения крюковой подвески (отключает механизм при условии намотки 1,5 витков каната на барабан).

Другие устройства безопасности.

У ГПМ с электроприводом должна быть предусмотрена защита от падения груза или стрелы при обрыве любой из трех фаз питающей электрической сети. Такая защита обеспечивается, как правило, применением в механизмах тормо-

зов нормально замкнутого типа, которые автоматически срабатывают при обрыве фаз или отключении электропитания. В наиболее ответственных случаях используется устройство защиты от обрыва фаз (УЗОФ).

Оградительные средства защиты применяют для исключения доступа к легкодоступным, находящимся в движении или под напряжением электрического тока частям ГПМ. Ограждают все виды передач (зубчатые, цепные и т.п.), соединительные муфты и барабаны, расположенные вблизи рабочего места крановщика или в проходах, валы механизма передвижения кранов и других

47

систем (если последние расположены в местах, предназначенных для прохода обслуживающего персонала). Ограждению подлежат также открытые токове-

дущие части.

При эксплуатации ГПМ применяются, кроме того, системы сигнализации. Они могут быть двух типов. Это сигнальная окраска подвижных элементов грузоподъемного оборудования, габаритов транспортных проемов, перепадов в плоскости пола, ограждений, углов стен, люков в полу, ступеней лестниц, а также звуковая предупредительная сигнализация на кранах, управляемых из кабин или с пульта.

Противопожарное оборудование. Во всех помещениях, где размещаются, технически обслуживаются, ремонтируются ГПМ, а также в кабинах крановщиков должны быть установлены углекислотные огнетушители.

Приборы безопасности пломбируются после изготовления, ремонта, наладки ответственными специалистами в целях исключения доступа и вывода приборов из строя посторонними лицами.

На кране установлены следующие приборы и устройства безопасности:

- ограничители подъема крюка (конечный выключатель на оголовке стре-

лы);

-ограничители сматывания каната (конечный выключатель на плите лебедки);

-ограничители нагрузки крана (ограничитель грузоподъемности) ОНК-

140;

-ограничители подъема стрелы (конечный выключатель на раме у основания стрелы);

-указатели угла наклона крана (жидкостные приборы на опорной раме и в кабине крановщика);

-аварийное выключение крановых механизмов;

-затяжки крюка в транспортном положении;

-противоугонное устройство (стояночный тормоз шасси автомобиля);

-звуковая сигнализация;

48

- концевые выключатели подъема и опускания.

3.4 Ограничитель нагрузки крана типа ОНК-140

Микропроцессорные ограничители грузоподъемности являются современными приборами, обладающими значительно большими техническими и информативными возможностями, чем электромеханические ограничители. Эти приборы позволяют выполнять несколько функций безопасности, таких как ограничение грузоподъемности, ограничение перемещений конструкций грузоподъемного крана вблизи ЛЭП и различных препятствий (координатная защита), регистрация параметров работы крана и другие. Такие приборы дают возможность путем изменения их программного обеспечения и без переработки конструкции производить адаптацию к различным модификациям грузоподъ-

емных кранов.

Принцип действия ограничителя основан на последовательном опросе и преобразовании аналоговых сигналов с датчиков первичной информации в цифровой код, определении угла наклона и длины стрелы, расчете цифровыми методами вылета, высоты подъема и фактического веса груза с последующим сравнением с предельно допустимыми значениями, заложенными в память ограничители в виде грузовых характеристик. Выбор грузовой (защитной) харак-

теристики, т.е. соотношения между весом груза и вылетом, производится ограничителем в зависимости от режима работы крана и вида стрелового оборудования. При превышении допустимой нагрузки при данном вылете формируются выходные команды управления блокировочными устройствами грузоподъемных механизмов.

В состав ограничителя ОНК-140 для стреловых кранов входят (рисунок

3.3):

- блок обработки данных с панелью управления и сигнализации БОД;

49

-преобразователи (датчики) давления ПрД (2 шт.) или усилия ПРУ (если измеряется усилие в канате);

-датчик угла маятниковый ДУГМ;

-датчик азимута ДА;

-датчик длины стрелы ДД;

-терморезистор – датчик температуры Rt;

-модуль защиты от опасного напряжения МЗОН.

Встроенный в ОНК-140 регистратор параметров (блок телеметрической памяти) обеспечивает запись и долговременное хранение информации о рабо-

чих параметрах и степени загрузки крана в течение всего срока службы ограничителя.

Для стреловых кранов ограничитель комплектуется модулем защиты от опасного напряжения МЗОН, содержащим специальный датчик-зонд (антенну), обнаруживающий электрическое поле линий электропередач и сигнализирующий о приближении стрелы крана на недопустимое расстояние к ЛЭП. Если кран окажется в зоне линии электропередач, МЗОН запрещает выполнение любых операций краном до введения координатной защиты.

Рисунок 3.3. Блок-схема ограничителя ОНК-140

50

Преобразователи (датчики) давления ПрД соединяются с поршневой и штоковой полостями гидроцилиндра и служат для определения усилия, переда-

ваемого грузом на шток гидроцилиндра подъема стрелы.

Датчик угла ДУГМ маятникового типа устанавливается на основной секции стрелы и служит для измерения угла наклона стрелы относительно горизонта.

Датчик азимута ДА устанавливается на оси вращения платформы и служит для измерения угла поворота платформы относительно кабины водителя крана.

Датчик длины стрелы ДД устанавливается на основной секции стрелы и содержит пружинный барабан с кабелем. Кабель соединяется с оголовком стрелы и при выдвижении секций вращает барабан и связанный с ним потенциометрический датчик, который выдает сигнал, пропорциональный длине стрелы.

Ограничитель нагрузки крана ОНК-140 содержит энергонезависимые часы реального времени. Информационное табло с отображением календарной даты и текущего времени суток находится на боковой панели блока обработки дан-

ных.

Лицевая панель блока обработки данных (БОД) для стреловых кранов показана на рисунке 3.4. На рисунке 3.5 представлена схема включения ОНК-140 на кране.

Ограничитель выдает следующую цифровую информацию. В рабочем режиме:

-о моменте опрокидывания крана Мопру в процентах;

-о длине стрелы L, в метрах;

-о величине вылета R, в метрах;

-о высоте подъема оголовка стрелы H, в метрах;

-о фактическом весе поднимаемого груза Q, в тоннах;

-о максимальной грузоподъемности Qтах (в тоннах) при данном вылете R. В дополнительном режиме:

-об угле наклона стрелы относительно горизонта α, в градусах;

-о поршневом и штоковом давлении в гидроцилиндре, в МПа;

51

-об угле поворота платформы крана (азимуте), в градусах;

-о температуре окружающей среды, в градусах Цельсия.

Рисунок 3.4. Лицевая панель БОД ОНК-140 для стреловых кранов

Ограничитель сигнализирует:

-зеленой лампой «НОРМА» - нормальном режиме работы крана;

-желтой лампой «90%» и прерывистым звуковым сигналом - о том, что кран загружен не менее чем на 90%;

-красной лампой «СТОП» и прерывистым звуковым сигналом – о превы-

52

шении допустимого значения грузового момента. При этом блокируются подъемные и поворотные механизмы крана;

-красным индикатором и прерывистым звуковым сигналом — о приближении оголовка стрелы на опасное расстояние к проводам воздушных линий электропередач (ЛЭП). При этом также блокируются подъемные и поворотные механизмы крана;

-красным индикатором - о срабатывании концевого выключателя подъема крюка.

Одновременное включение зеленой и красной ламп (1,3) говорит о нахож-

дении стрелы за пределами разрешенной рабочей зоны. Одновременно с загоранием ламп срабатывает реле координатной защиты, которое блокирует движение всех механизмов крана, выдается звуковой сигнал.

Индикатор подъема крюка и модуля защиты от опасного напряжения (18) мигает, если сработал выключатель ограничения подъема крюка и горит постоянно, если антенна модуля находится в зоне воздействия ЛЭП.

Индикаторы запасовки полиспаста (19...22) отображают выбранную крановщиком схему запасовки полиспаста. Индикаторы мигают, если масса груза на крюке превышает допустимое значение при данной запасовке. Индикаторы опорного контура (25…29) отображают выбранную крановщиком схему опорного контура для выполнения конкретного вида работ.

Индикаторы координатной защиты (30...33) включаются (горят) при введении ограничений "Потолок", "Стена", "Угол слева", "Угол справа» и мигают при достижении во время работы крана соответствующих ограничений.

Кроме того, эти индикаторы мигают при выходе датчиков из диапазона разрешенной работы:

-кран вошел с грузом или выдвинутой стрелой в запрещенную зону работы над кабиной (мигают светодиоды 32, 33);

-превышен предельный угол подъема (30) или опускания стрелы (31). При мигании хотя бы одного индикатора координатной защиты (30-33)

срабатывает реле координатной защиты, блокирующее все движения крана, и

53

звучит звуковой сигнал.

Рисунок 3.5. Схема включения ограничителя ОНК-140 на кране

Индикаторы смены группы индицируемых параметров (34, 35) указывают на одну из двух групп параметров, которая будет выдаваться для отображения на ИЖЦ. Индикаторы жидкокристаллические цифровые ( ИЖЦ) предназначены для отображения рабочих параметров крана.

В зависимости от выбранного режима индикации (индикаторы 37,35) на ИЖЦ выдаются значения следующих параметров:

-на верхний индикатор - момента опрокидывания крана Мопр в процентах от максимально допустимого значения на данном вылете с учетом массы груза

ипустой стрелы) или длины стрелы L в метрах;

-на средний индикатор - вылета R в метрах или высоты Н в метрах;

-на нижний индикатор - максимально допустимого веса на крюке на данном вылете Qma x в тоннах или фактической массы груза на крюке Q в тоннах.

При однократном нажатии на кнопку ЧАСЫ на верхнем ИЖЦ отображает-

ся код параметра "00", а на среднем и нижнем индикаторах - соответственно

54

дата, месяц и год установки ограничителя на кран.

При двукратном нажатии на кнопку ЧАСЫ на верхнем ИЖЦ отображается код параметра "01", а на среднем и нижнем индикаторах - соответственно старшие и младшие разряды числа моточасов работы крана.

При нажатии на кнопку ТЕСТ (43) после повторного прохождения режима тестирования осуществляется индикация дополнительных параметров: на верхний ИЖЦ выдается значение текущего момента опрокидывания крана, на средний ИЖЦ - наименование параметра, на нижний ИЖЦ - его величина. Выбор дополнительных параметров, осуществляется нажатием кнопок ''+'' (37)и ''-'' (38):

Повторное нажатие на кнопку ТЕСТ переводит ограничитель в рабочий режим.

Каждое нажатие на кнопку смены индикации (44) приводит к смене группы параметров, которые обозначены на лицевой панели синим (M, R, Qmax) и желтым (L, П(Н), Q) цветом. При этом группа индицируемых параметров ука-

зывается одним из включенных индикаторов 34 или 35 (см. рисунок 3.4) Кнопка выбора режима работы стрелового оборудования и опорного кон-

тура (45) предназначена для выбора режима работы (стрела или гусек), устанавливает требуемую для работы конфигурацию опорного контура: выдвинутые опоры, вдвинутые опоры, работа с колес (индикаторы 25…29).

Общий режим работы опорного контура и стрелового оборудования указывается цифрой (появляется после первого нажатия на кнопку 45) на нижнем ИЖЦ посла знака "Р - ". Смена типа стрелового оборудования происходит при каждом нажатии кнопки 45.

После завершения выбора режима работы стрелового оборудования и опорного контура необходимо нажить кнопку (40) - кнопка занесения режима в память ОНК-140.

Кнопка выбора схемы запасовки полиспаста (46) предназначена для выбора (установки) числа канатов в полиспасте крюка. Установленная кратность за-

пасовки выдается на средний ИЖЦ сразу же после нажатия кнопки 46.

55

После установки схемы запасовки необходимо нажать кнопку (40). Кнопка «СБРОС» не используется.

Ограничитель ОНК-140 позволяет производить работу в стесненных условиях при наличии преград типа «Угол попорота», «Стена» «Потолок», в том числе и около ЛЭП. Оператор обеспечивает необходимые для работы крана ограничения в трехмерном пространстве (координатная защита), установив перед началом работы оголовок стрелы без груза на допустимое расстояние от преграды и вводя эти координаты в оперативную память системы нажатием соответствующих кнопок (37...40) на панели прибора (рис. 3.4). Кнопками ввода:

координатной защиты производится ввод ограничений "Потолок' "Стена", "Угол слева" и "Угол справа".

В последующем, при достижении во время работы крана введенных ограничений срабатывают (мигают) соответствующие индикаторы координатной защиты (30…33), включается звуковой сигнал, происходит блокировка подъемных и поворотных механизмов крана. В данной ситуации ограничитель раз-

решает движение механизмов крана только при нажатой кнопке блокировки на панели управления крана.

Программно-аппаратные средства ограничителя обеспечивают проверку исправности основных его узлов, линий связи с датчиками и выдают на индикатор код неисправности (рисунок 3.6 – 3.9).

Рисунок 3.6. График изменения нагрузки