Ограничитель грузоподъемности автокрана

Ограничитель грузоподъемности автоматически выключает механизмы крана при превышении допускаемой грузоподъемности. На автомобильных кранах применяют универсальные электромеханические ограничители.

Рис. 94. Принципиальная электрическая схема ограничителей грузоподъемности ОГП:

В — тумблер, ПП — предохранитель, ДУС — датчик усилий, PH — реле нагрузок, R1 — добавочный резистор, Ц/4 — миллиамперметр, ДУГ — датчик угла, U1,R2 — R4 — шунтирующие резисторы, П С1, ПС2 — подстроечные резисторы, РВ01, РВ02 — реле задержки времени, РП — промежуточное реле, J1CK, ЛСЗ — красная и зеленая лампочки, ЗС — звуковой сигнал, ЦУ — цепи управления, С — конденсатор; 1 — контакт реле PH, 2 — перекидной контакт, 3,6 — контакты реле РВ01, 4, 5 — контакты реле РВ02, 7 —10 — контакты реле РП

Ограничитель (рис. 94) состоит из преобразователей (датчиков) усилия (ДУС) и угла (ДУГ), релейного блока и панели сигнализации с сигнальными лампами и миллиамперметром, позволяющим визуально следить за степенью загрузки крана.

ДУС измеряет усилия, возникающие при подъеме груза, а ДУГ задает предельно допустимые усилия в зависимости от вылета (расположения стрелы). Измеряемое и допустимое усилия преобразуются в электрические сигналы (напряжения), которые сравниваются между собой с помощью измерительного моста, состоящего из потенциометров ДУС и ДУГ. В диагональ моста включены реле нагрузки PH и миллиамперметр [iA с дополнительным резистором R1. Для изменения пределов срабатывания ограничителя последовательно с потенциометром ДУГ включены подсгроечные резисторы ПС1 и ПС2, которые включаются попарно в измерительную цепь и шунтируются резистором Ш. Источник питания (аккумуляторная батарея шасси или выпрямитель) подключен ко второй диагонали моста. Включается питание цепи ограничителя тумблером В.

Цепи управления ЦУ механизмами крана разрываются промежуточным реле РП. Для получения задержки времени на отключение и включение этого реле в схему ограничителя введены реле задержки времени РВ01 и РВ02, которые защищают ограничитель от срабатыва-ния при возникновении кратковременно действующих динамических нагрузок, которые не могут опрокинуть кран. Реле задержки времени состоит из реле, его обмотки шунтируются резисторами R2, R3 и R4 и емкостью С с помощью перекидного контакта 2.

В цепь ограничителя включены сигнальные лампы ЛСЗ (зеленая) и ЛСК (красная): при перегрузке крана загорается красная лампа; если горит зеленая лампа, перегрузки крана нет.

При работе крана с допустимыми грузами электрический сигнал от ДУС меньше, чем от ДУГ, и мост неуравновешен. Ток, протекая по обмотке реле PH, замыкает контакт 1, включая реле РВ01. При включенном реле РВ01 его контакт 3 разомкнут, а контакт 6 замкнут, поэтому реле РВ02 обесточено, а лампа ЛСЗ горит, указывая на то, что перегрузки крана нет. При включенном реле РВ02 его контакт 4 замкнут, а контакт 5 разомкнут, поэтому промежуточное реле РП включено, а красная сигнальная лампа ЛСК отключена. Когда промежуточное реле РП включено, его контакт 7 разомкнут, а контакты 8 — 10 замкнуты, цепи управления механизмами крана не разорваны и звуковой сигнал ЗС не работает.

При работе крана с предельным грузом электрический сигнал от ДУС становится равным сигналу от ДУГ и мост уравновешивается. Ток в обмотке реле PH становится равным нулю, контакт 1 размыкается, а обмотка реле РВ01 обесточивается. При этом с некоторой выдержкой времени замыкается контакт 3 и размыкается контакт 6. Реле РВ02 включается, а зеленая лампа отключается. При включенном реле РВ02 его контакт 4 разомкнут, а контакт 5 замкнут, поэтому реле РП обесточено, а красная сигнальная лампа включена. Когда промежуточное реле РП обесточено, его контакт 7 замкнут, а контакты 8 — 10 разомкнуты, цепи управления механизмами крана размыкаются и включается звуковой сигнал. Работа крана прекращается. Звуковой сигнал ЗС может быть выключен машинистом с помощью тумблера В.

Если кран поднимает груз, превышающий допускаемый, то сигнал от ДУС сначала станет равным сигналу от Д У Г, а затем превысит его. Обмотка реле обе-сточитсяДпри этом контакт 1 разомкнется и ограничитель сработает), а затем направление тока в ней изменится на противоположное. При этом контакт 1 будет оставаться разомкнутым, так как в качестве реле нагрузки PH применено поляризованное реле РП5.

Если уменьшить сигнал от ДУС (например, опустить груз на землю) или увеличить сигнал от ДУГ (например, поднять стрелу), т. е. добиться такого положения, когда сигнал от ДУС станет меньше сигнала от ДУГ, то реле PH вновь замкнет свой

контакт 1, а цепи управления (с некоторой выдержкой по времени) будут восстановлены.

Датчик усилий 5 (рис. 95, а) устанавливают в полиспасте подъема стрелы и закрепляют на стяжках 3 захватами 4, датчик угла 6 (рис. 95, б) — у оси 8 пяты стрелы соосно с ней, а к нему на болтах крепят рычаг 10, который отклоняется вверх или вниз стрелой 9.

Рис. 96. Датчик усилий:

1 — катушка потенциометра, 2 — кольцо, 3 — потенциометр, 4 — пружина, 5 — рычаг,

Рис. 97. Датчик угла:

1 — фланец, 2 — подшипники, 3 — плата, 4 — кожух, 5 — кулачок, 6 — катушка потенциометра, 7 — контактная ламель, 8, 9 — рычаги, 10 — потен-

циометрический преобразователь, 11 — корпус, 12 — валик

Датчик усилий (рис. 96) состоит из упругого кольца 2 с подвижной 17 и неподвижной 11 проушинами, потенциометрического преобразователя 3, рычага 5 токосъемника, который через сухарь 9, толкатель 8 и кронштейн 10 связан с кольцом 2, и корпуса 6, закрытого крышками 7 и 13 с помощью шпилек 15. Герметизация корпуса обеспечивается кольцами 14 и манжетой 16.

При возникновении усилия в оттяжках полиспаста упругое кольцо деформируется пропорционально действующему на него усилию. Кронштейн, закрепленный на кольце 2, через толкатель и сухарь поворачивает рычаг вправо. При повороте рычага его контактные ламели 12 скользят по катушке 1 потенциометра 3 и снимают с нее напряжение, пропорциональное усилию в оттяжках. Это напряжение и подается в измерительный мост ограничителя. При уменьшении усилия в оттяжках пружина 4 перемещает рычаг

в обратном направлении. Если усилие в оттяжках значительно ^превысит номинальное, кольцо 2 упрется в корпус, который и защитит его от перегрузки.

Датчик угла (рис. 97) размещен в корпусе 11, к которому присоединена плата 3 с установленным на ней потенциометрическим преобразователем 10. В корпусе на подшипниках 2 установлен валик 12, на котором укреплены фланец 1 и кулачок 5. На кулачок опирается рычаг 9, сидящий на одном валике с рычагом 8 токосъемника преобразователя. К фланцу прикреплен рычаг, связанный со стрелой крана. При подъеме или опускании стрелы рычаг поворачивает фланец и через валик 12 — кулачок.

По рабочей поверхности кулачка скользит штифт и поворачивает вместе с рычагом 9 рычаг 8 токосъемника. Контактные ламели 7 рычага 8 токосъемника скользят по катушке 6 потенциометра и снимают с нее напряжение, которое подается в измерительный мост ограничителя. Профиль кулачка выбирают таким, чтобы снимаемое напряжение соответствовало характеру изменения усилия в полиспастах подъема груза или стрелы в зависимости от угла подъема стрелы (вылета).

Релейный блок содержит схему сравнения, настроечные элементы, схему задержки времени и выходное реле, служащее для включения блока в цепь управления исполнительными механизмами крана.

Универсальный ограничитель грузоподъемности ОГБ-2, устанавливаемый на кранах с гибкой подвеской стрелы, отличается от ОГП тем, что потенциометрические преобразователи его датчиков заменены на бесконтактные.

Универсальный бесконтактный ограничитель грузоподъемности ОГБ-3 на кранах с гидравлическим приводом и телескопическими стрелами основан на сравнении усилия, измеряемого датчиком усилий, с предельно допустимым усилием, задаваемым датчиками длины стрелы и вылета. Если рабочее усилие превысит допустимое, ограничитель срабатывает и отключает механизм крана. В отличие от

ограничителя О ГБ-2 ограничитель ОГБ-3 кроме датчиков усилия и вылета (угла) ^включает в себя датчик длины стрелы, конструкция которого аналогична конструкции датчика вылета.

Датчик усилий 9 (рис. 98, а) устанавливают на гидроцилиндре подъема стрелы. Его конструкция аналогична конструкции датчика усилий ОГБ-2.

На подвижную проушину датчика воздействует гидротолкатель 10. В торцы корпуса 20 (рис. 98,6) гидротолкателя ввернуты штуцера 17 и 21 с плунжерами соответственно 16 и 22. Поршневые полости плунжеров Ж и Е через каналы Г и Д подсоединены соответственно к штоковой и поршневой полостям гидроцилиндра подъема стрелы. Давление в штоковой и поршневой полостях изменяется по определенному закону в зависимости от вылета стрелы, соответственно изменяется давление в полостях £ и Ж, а в зависимости от давления в полостях Е и Ж меняется длина гидротолкателя и пропорционально ей деформируется упругое кольцо датчика усилий, а следовательно, изменяется и электрический сигнал, выдаваемый датчиком в электросхему ОГБ-3. Как и в датчике усилий ОГБ-2, деформацию кольца в электрический сигнал преобразует трансформаторный преобразователь.

Установка и конструкция датчика вылета (угла) ничем не отличаются от такого же датчика ОГБ-2.

Датчик 7 длины стрелы установлен на головке неподвижной секции 8 стрелы, конструкция его такая же, как датчика вылета. На фланце датчика 7 закреплен рычаг 4, на оси 5 рычага установлен ролик 3, который пружиной 6 поджимается к струне 2, укрепленной на неподвижной секции стрелы так, что между струной и осью стрелы образуется некоторый угол а. При выдвижении стрелы струна давит на ролик 3, отжимая рычаг вниз. Рычаг, поворачиваясь, поворачивает и фланец датчика. Угол поворота фланца преобразуется трансформаторным преобразователем в электрический сигнал, выдаваемый датчиком в электросхему ОГБ-3. Струну натягивают винтом 1, который может перемещаться в направлении Б, регулируя давление струны на ролик 3. Блоки питания 11 и управления 12 размещены в кабине машиниста.

Рис. 98. Установка датчиков ОГБ-3 (а) и гидротолкатель (б) кранов с гидравлическим приводом и телескопическими стрелами:

1 — винт, 2 — струна, 3 — ролик, 4 — рычаг, 5 — ось, 6 — пружина, 7 — датчик длины стрелы, 8 — неподвижная секция стрелы, 9 — датчик усилий, 10 — гидротолкатель, И, 12 — блоки питания и управления, 13 — поводок, 14 — датчик вылета, 15, 24 — уплотнения, 16, 22 — плунжеры, 1<, 21 — штуцера, 18, 19, 23 — уплотнительные кольца, 20 — корпус