6.14 Устройства безопасности.

Строительные краны оборудуют устройствами безопасности - для автоматичес­кой остановки механизмов подъема крюка в его крайних (верхнем и нижнем) положе­ниях; изменения вылета в крайних положениях; передвижения рельсовых кранов и их тележек; передвижения мостовых и козловых кранов и их грузовых тележек, работаю­щих на одном пути; всех других механизмов при необходимости ограничения их хода, например, механизма поворота; ограничителями и указателями грузоподъемности; ане­мометрами; креномерами; сигнализаторами приближения к НЭП и другими устройства­ми. В кранах с электроприводом приборы и устройства безопасности включают в элек­трические цепи питания соответствующих механизмов. При срабатывании их контакты разрывают электрическую цепь.

В качестве ограничителей линейных и угловых перемещений применяют рас­смотренные ранее (п. 4.2) концевые и путевые выключатели рычажного и шпиндельно­го типов. Ограничитель передвижения служит для автоматической остановки рельсоколесного крана перед его подходом к тупиковым упорам. Ограничитель поворота ограни­чивает угол вращения механизма поворота в кранах с бескольцевым токоприемником, чем исключается скручивание питающего кабеля. Ограничителем угла наклона стрелы у кранов с маневровой стрелой или пути тележки у кранов с балочной стрелой автома­тически останавливают механизм изменения вылета перед подходом стрелы или грузо­вой тележки к конечным положениям. Ограничителем подъема отключают грузовую ле­бедку перед подходом крюковой подвески к стреле. Применяемые в качестве указанных выше ограничителей концевые выключатели не исключают возможности движения кра­на (механизма) в обратном направлении.

В качестве устройств безопасности в строительных кранах применяют также бес­контактные переключатели (электронные, электромагнитные, ультразвуковые, фотоэле­ктронные и др.), обладающие повышенной надежностью, в частности, при работе в ус­ловиях пыльной или газовой среды и высокой влажности.

Козловые краны оборудуют ограничителями перекоса для отключения привода механизма передвижения крана при забегании одной стороны крана относительно дру­гой.

Ограничители грузоподъемности применяют для защиты стреловых и в некоторых случаях мостовых кранов от перегрузок и опрокидывания. Ограничители автоматичес­ки отключают механизмы подъема груза и изменения выле­та при подъеме груза массой, превышающей номинальную грузоподъемность более чем на 10% для стреловых и на 25% - для кранов мостового типа.

Ограничители грузоподъемности бывают механичес­кими, электромеханическими и микропроцессорными. На рис. 6.52 показан ограничитель грузоподъемности мостово­го крана. Его устанавливают на закрепляемой на грузовой тележке ветви каната 2, пропущенной через два блока 3 с не­подвижными осями и один блок 9, установленный на по­движной серьге 8, соединенной со штоком б и поджимаемой пружиной 7. Пружина оттарирована так, что при указанном выше превышении массы груза 1, а следовательно, увеличении усилия в канате серьга, сжимая пружину, перемещает вправо шток, который нажимает на рычаг 5 концевого вы­ключателя 4, разрывающего цепь управления приводным электродвигателем.

Встреловых кранах с переменным выле­том груза ограничивают не саму грузоподъем­ность, являющуюся функцией вылета, а грузовой момент. Для этого применяют в основном ограничители электромеханического типа, состоящие из релейного блока с датчиками уси­лия и углового положения стрелы. Первый дат­чик 3 (рис. 6.53, а) включают в систему канатов 1 стрелового полиспаста на участке между рас­порками 2. Деформация растягивающими уси­лиями упругого кольца 5 (рис. 6.53, б) передает­ся на потенциометр 4. Датчиком углового поло­жения является рычажно-кулачковое устройст­во из элементов 8 и 9 (рис. 6.53, в), связанное со стрелой 10 и воздействующее при ее повороте . на рычажок 7 потенциометра 6. Потенциометры 4 и 6 (рис. 6.53, г), а также поляризованное реле нагрузки 11 соединены по схеме электрического моста, питаемого от аккумуляторной батареи постоянным током напряжением 12 В. При мас­се поднимаемого груза меньше допустимой мостовая схема не уравновешена, и через катушку реле проходит ток в одном направле­нии. Если фактическая нагрузка превысит допустимую, то изменится направление тока в катушке, что приведет к размыканию контактов реле и отключению грузоподъемного механизма.

На современных башенных кранах применяют также микропроцессорные огра­ничители грузоподъемности с аналогичной описанной схемой работы. Микропроцес­сорный ограничитель состоит из блока обработки данных и релейного блока, работаю­щих от датчиков усилия, вылета и скорости ветра. Ограничитель позволяет визуально по трем цифровым индикаторам оценивать основные параметры работы крана: вылет, соответствующую ему допустимую и фактическую массу груза, загрузку крана по гру­зовому моменту в процентах от допускаемого и скорость ветра. При 90% загрузке кра­на выдаются звуковой и световой сигналы, а при перегрузке - световой сигнал и сигнал на отключение приводов. Звуковой сигнал выдается также при скорости ветра, состав­ляющей 75% от допустимой. Кроме того, микропроцессорный ограничитель блокирует перемещение груза на скоростях, превышающих допустимые для данной массы груза, а также обеспечивает автоматическую самодиагностику датчиков и элементов блока об­работки данных.

На некоторых моделях мостовых кранов для получе­ния информации о массе поднимаемого груза применяютмассоизмерительные устройства (рис. 6.54). Такое устрой­ство представляет собой гидравлический динамометр, ско­бой 7 подвешиваемый к корпусу грузовой тележки. Конец грузового каната закрепляют на подвеске 7, соединенной со штоком 2 с поршнем б на конце, уплотненным манжетой 5 и перемещающимся в цилиндрической проточке корпуса 3. Подпоршневая полость 4, заполненная минеральным мас­лом, через канал 11 соединена с измерительным блоком 8, преобразующим давление масла при подъеме груза в пово­рот стрелки 9, указывающей массу груза на циферблате 10.

В кранах с гидроприводом датчик фактической на­грузки срабатывает от давления рабочей жидкости в полос­тях гидроцилиндра подъема-опускания стрелы, с которым датчик соединен трубопроводом.

Кроме ограничителей линейных и угловых перемеще­ний на кранах устанавливают указатели вылетов и соответствующей им грузоподъем­ности. В башенных кранах с маневровой стрелой такие указатели маятникового или ры­чажного типов основаны на преобразовании угла наклона стрелы к горизонту (в маят­никовых указателях) или к основанию, на котором закреплена стрела (в рычажных ука­зателях), в соответствующий вылет и грузоподъемность, значения которых нанесены на шкалу для визуального наблюдения. В башенных кранах с балочной стрелой вылет од­нозначно определяется положением на стреле грузовой тележки, соответствующим оп­ределенному углу поворота барабана лебедки для ее перемещения. Значения вылета считывают со шкалы вольтметра, связанного с барабаном поводком. На ряде кранов применяют сельсинные указатели вылетов. Сельсин-датчик связан механической пере­дачей с барабаном лебедки грузовой тележки, а сельсин-приемник со шкалой, отграду­ированной в единицах вылета, установлен в кабине. На стреловых самоходных кранах устанавливают креномеры для определения угла наклона крана на местности.

Краны, работающие на открытом воздухе, подвержены действию ветрового дав­ления. Работа крана допускается при давлении ветра не более 250 Па (для некоторыхрайонов - до 400 Па). При превышении указанных пределов кран должен прекратить ра­боту, а его ходовая часть должна быть заторможена. В практике эксплуатации рельсоколесных кранов большой высоты имеют место случаи самопроизвольного передвижения крана под действием ветрового давления, приводящие к сходу крана с путей и опроки­дыванию. Во избежание этого ходовые тележки этих кранов оборудуют противоугон­ными захватами в виде клещей, которыми в нерабочем состоянии крана ходовую те­лежку жестко соединяют с рельсами. С той же целью в конце рельсового пути устанав­ливают тупиковые упоры с буферными устройствами для смягчения удара при наезде крана на упор. Буферными, обычно резиновыми, упорами оборудуют также концевые участки пути грузовой тележки башенных кранов.

Для звуковой (сиреной) и световой (красной лампой) сиг­нализации о скорости ветра, превышающей допустимую для ра­бочего состояния, башенные с высотой до оголовка более 15 м, козловые краны с пролетом более 16 м, мостовые перегружате­ли, а также стреловые самоходные краны с удлиненными стре­лами и башенно-стреловым оборудованием оснащают анемоме­трами, которые устанавливают в верхней части 1 (рис. 6.55) крана так, чтобы вертушка 2 анемометра свободно обдувалась ветром при любом его направлении. Там же для защиты от по­ражения молнией на рельсоколесных кранах устанавливают громоотвод 3 в виде штыря, соединенного через металлоконст­рукцию крана и рельс с землей.

На стреловых самоходных кранах устанавливают прибор со звуковым сигналом для оповещения о приближении стрелы крана к находящимся под напряжениям проводам электричес­кой сети. На этих кранах (кроме гусеничных) устанавливают также электрическую защиту от опасного напряжения при их работе вблизи линий электропередачи. На рельсоколесных кранах устанавливают звуковые сигнальные приборы, отли­чающиеся по тональности от автомобильных, для оповещения находящегося на строи­тельной площадке персонала о начале работы крана. Для оповещении находящихся в цеху или в пункте грузопереработки людей о повышенной опасности при перемещении груза на мостовых кранах применяют звуковую сигнализацию (звонок или сирену). Прерывистым звуковым сигналом также оснащают кабину подъемника. Сигнал вклю­чается автоматически одновременно с началом движения кабины и прекращается при ее остановке.

Кабины кранов и грузопассажирских подъемников оборудуют также электричес­кой блокировкой механизма передвижения (у подъемников - механизма подъема) при открытой двери. Блокировочные устройства используют также для обеспечения безо­пасности обслуживающего персонала при различного рода работах на кране. У башен­ных кранов с неповоротной башней для предупреждения зажатия людей при переходе их с поворотной на неповоротную часть блокировочное устройство автоматически от­ключает механизм поворота до перехода людей с одной части на другую. Краны мостового типа оборудуют устройствами для автоматического снятия напряжения (более 42 В) с крана при выходе на его галерею. Блокировочное устройство предусмотрено и в случае, если краном можно управлять с двух рабочих постов, например, из кабины и с выносного пульта. При уйравлении с одного из этих постов блокируется возможность управления с другого поста.

На кранах с электрическим приводом при питании от внешней сети заземляют все металлоконструкции, а также все металлические части электрооборудования (кор­пуса электродвигателей, кожухи аппаратов, металлические оболочки проводов и кабе­лей, защитные трубы и т. п.), не входящие в электрическую цепь, но могущие оказаться под напряжением из-за порчи изоляции.

К устройствам безопасности относятся также сбрасывающие щитки для очистки рельсов от посторонних предметов при движении по ним крана; опорные детали для за­щиты крана (грузовой тележки) от падения при случайной поломке ходовых колес (кат­ков) или их осей; устройства против выхода каната из ручья блока; устройства от запро­кидывания стрелы в виде ограничивающей угловое перемещение канатной тяги, концы которой закреплены на стреле и на ее основании.