координатная защита крана что это

Выполняемые функции

Обеспечивает защиту крана от перегрузки и опрокидывания при подъеме груза, от повреждения крана при работе в стесненных условиях (координатная защита), от столкновения механизмов крана с проводами линии электропередач (защита от опасного напряжения), а также регистрацию линейных и нагрузочных параметров крана.

Ограничитель грузоподъемности

Прибор автоматически формирует сигналы отключения механизма подъема груза и механизмов, продолжение работы которых направлено на снижение устойчивости крана, при подъеме груза массой, превышающей номинальную грузоподъемность на текущем вылете.

Ограничение движений крана

Прибор автоматически обеспечивает остановку механизмов:

Șзмерение и отображение линейных и нагрузочных параметров крана

Прибор определяет и отображает на дисплее блока индикации:

Координатная защита

Координатная защита предназначена для предотвращения столкновения крана с препятствиями в стесненных условиях работы.

В ОГМ240 реализованы следующие виды координатной защиты:

Регистратор параметров

Память регистратора параметра состоит из трех областей, предназначенных для хранения оперативной информации, информации о перегрузках крана и долговременной информации.

Оперативная информация и информация о перегрузках состоит из набора записей. Одна запись включает в себя:

Долговременная информация включает в себя:

Контроль параметров шасси и крановой установки

Измерение и отображение на дисплее блока индикации:

Управление электрооборудованием крановой установки и шасси

Прибор формирует сигналы управления:

Для различных моделей кранов выпускаются соответствующие модификации прибора, отличающиеся комплектностью, программным

обеспечением и напряжением питания.

ОНК 140

Назначение

ОНК-140 предназначен для предупреждения опрокидывания и поломки металлоконструкций грузоподъемных кранов различного назначения при подъеме груза, для отображения информации о фактической массе поднимаемого груза, работе в стесненных условиях или в близи ЛЭП.
ОНК-140 выпускаются для следующих типов кранов:
Самоходные на автомобильном и гусеничном шасси с гидравлической или решетчатой стрелой
Башенные с балочной стрелой
Железнодорожные краны
Краны-трубоукладчики
Мостовые и козловые краны ОНК-140 для самоходных кранов выдает информацию на жидкокристаллические индикаторы о фактической массе поднимаемого груза, предельной грузоподъемности, степени загрузки крана, величине вылета, высоте подъема оголовка стрелы, угле наклона относительно горизонта, величине продольного и поперечного крена, о скорости ветра.

Возможности системы безопасности ОНК-140

Ограничитель ОНК-140 комплектуется модулем защиты от опасного напряжения. Его установка обеспечивает своевременное оповещение крановщика о наличии ЛЭП в непосредственной близости от крана и защиту от поражения током. В ограничителе предусмотрено 4 вида координатной защиты: «стена», «потолок», работа в секторе по азимуту («левый», «правый» угол). Установка защиты позволяет производить работы крана в стесненных условиях (под ЛЭП, вблизи и между зданий) без опасения столкновения стрелы крана с препятствием.

По желанию покупателя ограничитель ОНК-140 может измерять текущее значение следующих параметров:

Степень защиты составных частей ОНК:

Ограничитель для башенных кранов (ОНК-140-35, ОНК-140-53) дополнительно комплектуются датчиками ветра, датчиком пути и высоты подъема крюка, в нем предусмотрена сложная координатная защита типа ломанной линии с шестью точками перегиба отдельно для крюка и стрелы. Все датчики перемещения имеют редуктор 50:1. Ограничитель выдает предупредительный сигнал в схему автоматики крана при приближении загрузки крана к предельной, для снижения скорости работы механизмов, а также при приближении к введенной или встроенной координатной защите.

В состав ограничителей для башенных, железнодорожных (ОНК-140-41), мостовых и дизель-электрических (ОНК-140-15-38) кранов входит блок питания и выходных реле, который преобразует напряжение 220Вx50Гц в напряжение +24В и обеспечивает коммутацию электрических цепей крана 380Вx16А.

Ограничитель для кранов трубоукладчиков (ОНК-140-20, ОНК-140-46) имеет в своем составе датчик продольного и поперечного крена, который позволяет контролировать работу машины на наклонных поверхностях.

ОНК 160

Ограничитель нагрузки крана ОНК-160 является системой безопасности, которая, в сочетании с подключаемыми к его дискретным входам в качестве датчиков концевыми выключателями, полностью выполняет все требования Правил ПБ 10-382-00 к приборам безопасности стреловых кранов, осуществляя функции ограничителя рабочих движении, ограничителя грузоподъемности, устройства защиты от приближения к проводам ЛЭП, регистратора параметров, устройства координатной защиты, указателя грузоподъемности, креномера. Встроенный в прибор регистратор параметров крана полностью соответствует РД 10-399-01 и ГД СМА 001-03.

Источник

Способ и устройство автоматической координатной защиты башенного крана при работе в стеснённых условиях

Владельцы патента RU 2246441:

Группа изобретений относится к технике обеспечения безопасности работы башенных кранов. В соответствии с планом производства работ задают зоны с разными типами ограничений движения крана, связанные с конкретными объектами. Эти зоны вводятся в ПЭВМ, не входящую в приборный комплекс системы координатной защиты, в условиях лаборатории. В ПВЭМ с помощью специального программного обеспечения формируется массив данных, каждый элемент которого сопоставлен элементу строительной площадки и содержит информацию о запрещенных движениях крана в соответствующей точке. Полученный массив записывается в перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ) системы координатной защиты, которая по сигналам от датчиков, определяющих положение крана и его элементов, и по сигналам из ППЗУ формирует сигналы блокировки приводов при попадании крана и его рабочих органов в запрещенную зону. Группа изобретений обеспечивает с помощью простых средств координатную защиту крана с повышенной эффективностью. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

1 Область техники, к которой относится изобретение.

Изобретение относится к крановым предохранительным устройствам, а именно к ограничителям движения башенных подъемных кранов при работе в стесненных условиях, создаваемых неподвижными объектами.

Известны способы и устройства ограничения движений крана, включающие операции предварительного задания разрешенных зон с использованием кулачков и конечных выключателей, которые применяются для осуществления блокировки перемещения кранов и его элементов (“Устройство для программного управления механизмом поворота и вылета стрелы”. А.С. СССР №464099, В 66 С 13/48, 1966 г.).

Недостатком этих способов и устройств являются существенные ограничения по заданию зон ограничения, трудоемкость переналадки при изменении положения препятствий и необходимость использования кабельных соединений, размещаемых на подкрановой площадке.

Известно изобретение “Указатель положения препятствий для стрелового крана” (А.С. СССР №1104095, В 66 С 23/88, 1984 г.), которое обеспечивает повышение безопасности работы крана в стесненных условиях с помощью индикации препятствий на дисплее. Устройство содержит датчики угла наклона, поворота стрелы, высоты подъема груза, датчик угла наклона стрелы, а также преобразователи сигналов и дисплей.

Недостатком устройства является отсутствие автоматического управления механизмами крана и необходимость для оператора крана одновременно наблюдать за дисплеем и реальным положением груза на крюке крана.

Известны системы координатной защиты, например, фирмы Liebherr (по каталогам фирмы), и приведенные в заявке РФ №2093452, В 66 С 13/18, 15/00, 23/88, 1997 г., в которых используются микроЭВМ, устанавливаемые непосредственно на подъемном кране. В память микроЭВМ с помощью клавиатуры заносятся контуры зон, где запрещена работа, и микроЭВМ, определяя с помощью датчиков положение элементов подъемного крана, формирует сигналы блокировки его механизмов для предотвращения попадания стрелы или груза в запрещенные зоны.

Эти системы, наиболее близкие к предлагаемой, требуют использования на кране сложной аппаратуры с дисплеем и устройством ввода информации, которые должны выдерживать тяжелые климатические и механические условия работы, а также высокопрофессионального персонала для ввода параметров ограничения движений крана и обслуживания аппаратуры, что обусловливает ограниченное использование таких систем на большинстве башенных кранов.

3 Сущность изобретения.

Техническая задача состоит в построении системы автоматической координатной защиты работы крана в стесненных условиях, учитывающей положения элементов крана относительно объектов, расположенных на строительной площадке, без использования сложных электронных устройств и разветвленных кабельных соединений.

Предлагаемым изобретением решается задача создания системы автоматической координатной защиты для башенных подъемных кранов, работающих в стесненных условиях.

Отличительными признаками предлагаемой системы координатной защиты являются:

— разделение зон ограничения по типам ограничения;

— задание зон ограничения в соответствии с планом производства работ;

— разделение задач по вводу зон ограничений и расчетам для формирования признаков ограничения и задач по определению местоположения крана на строительной площадке, принятию решения и выдачи сигналов управления приводами крана.

В предлагаемой системе приняты следующие типы зон ограничения при работе крана в стесненных условиях:

— зона без ограничений;

— зона с ограничением по любому элементу стрелы;

— зона с ограничением по вылету груза;

— зоны с ограничением по высоте подъема груза;

— запретная зона ограничения по любому элементу стрелы;

— запретная зона ограничения по вылету груза;

— опасная зона, в которой выдается звуковой сигнал.

Типы зон ограничения в соответствии с требованиями нормативных документов по безопасности проведения строительных работ определяются объектами, расположенными на строительной площадке в зоне достижения рабочих органов крана. Дифференциация зон ограничения по типам позволяет оптимизировать работу крана с соблюдением требуемых норм. Конфигурация и расположение зон ограничения соответствуют конфигурации и расположению объектов на строительной площадке.

Запретные зоны формируются вокруг зон ограничения (объектов), их ширина задается с учетом требований нормативных документов (габаритные размеры поднимаемых грузов, высота подъема и пр.).

Задание зон ограничения, запретных и опасных зон производится на ПЭВМ типа IBM PC, в которую загружено специализированное программное обеспечение (ПО). По заданным длине подкранового пути и максимальному вылету (длине стрелы) на экране монитора ПЭВМ чертится строительная площадка, разбитая на дискретные элементы, размер и количество которых определяется точностью измерений соответствующих параметров. С помощью манипулятора “мышь” и клавиатуры каждому элементу строительной площадки присваивается тип зоны (разными цветами на экране монитора ПЭВМ) в соответствии с представленным планом производства работ. После задания всех зон на ПЭВМ производится расчет, в результате которого формируется числовой массив, каждый элемент которого сопоставлен элементу строительной площадки и представляет собой восьмиразрядное двоичное число, каждый бит которого предназначается для управления соответствующим механизмом крана.

Сформированный массив данных записывается в перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ) блока параметров строительной площадки, который устанавливается в блок управления системы координатной защиты.

В блоке управления, расположенном в кабине крана, по сигналам от датчиков положения крана на подкрановом пути, азимутального положения стрелы, вылета и высоты подъема груза определяется пространственное положение крана и его рабочих органов на строительной площадке. По совокупности этих параметров из ППЗУ считывается соответствующий элемент массива, который содержит информацию о разрешенных и запрещенных движениях крана и его органов.

Разделение функций ввода информации и предварительного расчета на ПЭВМ позволяет резко упростить аппаратуру, устанавливаемую на кране, так как отпадает необходимость в сложном и малонадежном устройстве ввода (клавиатуре), сложном решающем устройстве и универсальном устройстве отображения информации. Кроме того, снижаются требования к квалификации работников, обслуживающих аппаратуру на кране.

На чертеже показана структурная схема системы координатной защиты башенного крана.

Канал обработки высоты подъема груза обеспечивает оперативное задание требуемого значения высоты в зоне ее ограничения. Это достигается тем, что в соответствии со значениями вылета груза и азимутального положения стрелы из ППЗУ выбирается код управления аналоговым коммутатором 6, который соответствует номеру зоны ограничения высоты. Этот управляющий код подключает к аналоговому компаратору 8 один из резисторов, с помощью которых производится задание уровня высоты h1-h3. На второй вход компаратора поступает сигнал с выхода датчика высоты подъема груза 4. Если высота груза превышает заданный уровень (h1-h3), на выходе компаратора 8 формируется сигнал управления, который записывается в выходной регистр 13 и далее передается в блок управления приводами крана 14.

4 Перечень фигур чертежей и иных материалов.

5 Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Устройство в соответствии с приведенным описанием может быть реализовано с использованием цифровых микросхем как малой и средней степени интеграции, так и большой, в частности микроконтроллеров. В качестве ППЗУ можно использовать микросхемы флэш-памяти или оперативной памяти, сохраняющие информацию при выключении питания и обладающие необходимым для решения задачи объемом.

В качестве датчиков положения крана и его рабочих органов могут быть использованы резистивные (или другого типа) датчики, широко используемые в настоящее время, например, в ограничителях грузоподъемности подъемных кранов.

Специальное программное обеспечение может быть разработано с помощью одной из широко распространенных систем программирования.

Система автоматической координатной защиты была реализована и испытана в рабочих условиях на башенных кранах типа КБМ-401П и КБ-473. Блок управления был выполнен на микросхемах серий К561, КР1554, а в качестве микросхем ППЗУ были использованы микросхемы флэш-памяти типа AD29С010А (128К×8). Испытания показали полную работоспособность системы в соответствии с предъявленными требованиями. Ввод информации в ПЭВМ выполнялся в соответствии с описанием на специализированное ПО, причем эта работа может быть выполнена специалистом со средним техническим образованием, знакомым с работой на ПЭВМ.

1. Способ автоматической координатной защиты подъемного башенного крана, работающего в стесненных условиях, в котором для определения положения крана и его элементов используют датчики, размещенные на крановых механизмах, отличающийся тем, что назначают зоны с разными типами ограничений движения крана и его элементов, а функции по вводу информации об указанных зонах и расчетам для формирования признаков блокирования приводов крана и функции по определению местоположения крана и его элементов на строительной площадке и выдаче сигналов управления приводами для предотвращения опасных движений крана выполняют раздельно, при этом ввод информации о расположении объектов на строительной площадке в соответствии с планом производства работ производят с помощью ПЭВМ, не входящей в приборный комплекс системы координатной защиты башенного крана и снабженной соответствующим программным обеспечением, с помощью ПЭВМ в соответствии с зонами ограничений разного типа, имеющими конфигурацию и расположение соответствующими конфигурации и расположению объектов на строительной площадке и подразделяющимися на зону без ограничений, зону с ограничением по любому элементу стрелы, зону с ограничением по вылету груза, зону с ограничением по высоте подъема груза, запретная зону ограничения по любому элементу стрелы, запретную зону ограничения по вылету груза, опасную зону с выдачей предупреждающего звукового сигнала, рассчитывают и формируют числовой массив с элементами, сопоставленными элементам строительной площадки и представляющими собой восьмиразрядные двоичные числа, в которых каждый бит предназначен для управления соответствующим механизмом крана, после чего полученный массив чисел записывают в перепрограммируемое запоминающее устройство (ППЗУ) блока параметров строительной площадки, устанавливаемого в блок управления системы координатной защиты, которым по сигналам от датчиков положения крана на подкрановом пути, азимутального положения стрелы, вылета и высоты подъема груза определяют пространственное положение крана и его рабочих органов и по совокупности этих параметров формируют сигналы управления приводами крана.

2. Система автоматической координатной защиты подъемного башенного крана, работающего в стесненных условиях, содержащая комплект датчиков положения крана и его рабочих органов и блок управления, предназначенный для формирования сигналов управления приводами крана, отличающаяся тем, что в нее введены датчики положения крана на подкрановом пути, азимутального положения стрелы, вылета и высоты подъема груза, устройство ввода уровней допустимой высоты, датчики положения крана на подкрановом пути, азимутального положения стрелы, вылета положения груза, аналоговый

мультиплексор для поочередного считывания сигналов датчиков, аналого-цифровой преобразователь для преобразования аналоговых сигналов датчиков в цифровой двоичный код, регистры положения крана на подкрановом пути и углового положения стрелы крана для однозначного определения положения крана и его стрелы на строительной площадке, ППЗУ блока параметров строительной площадки для хранения сигналов управления приводами крана, выходной регистр, схему сравнения текущего значения вылета груза с допустимой величиной, считываемой из ППЗУ, аналоговый коммутатор задания уровней высоты, аналоговый компаратор для формирования сигнала превышения грузом допустимой высоты и блок управления приводами крана, обеспечивающий определение положения крана и его стрелы на подкрановой площадке, высоту нахождения груза и считывание по этим параметрам информации из ППЗУ о разрешенных движениях, используемой для блокирования приводов крана и обеспечения его безопасной работы.

Источник

• ← что такое радиальный зазор
• что такое пивная библиотека →