73685

Прилади безпеки ГПМ

Лекция

Производство и промышленные технологии

Кожен механізм крана має свої прилади безпеки що мають своє певне призначення. Підвищене тертя між кільцями створює хороше демпфування коливань що виникають при роботі крана.

Украинкский

2014-12-19

316 KB

1 чел.

ЛЕКЦІЯ 21

ТЕМА: Прилади безпеки  ГПМ

Згідно Правилам, пристрою і безпечної експлуатації вантажопідйомних кранів всі вантажопідйомні машини з електричним приводом забезпечуються пристроями кінцевого захисту, що автоматично зупиняють механізми кранів.

Для  попередження аварій і травм під час роботи вантажопідйомних машин, залежно від типу і роду приводу, вони забезпечуються запобіжними пристроями -пріборамі безпеки.

Кожен механізм крана має свої прилади безпеки, що мають своє певне призначення.

21.1. Механізми підйому вантажопідйомних машин

Механізми підйому кранів забезпечуються кінцевими вимикачами, які обмежують висоту підйому крюкової підвіски - типа -КУ, автоматично відключають електродвигун при підході підвіски до крайнього верхнього положення, забезпечуючі зазор не менше 200 мм (мал. 21.1).  Важіль кінцевого вимикача -5, встановленого на реме візки або на стрілі, сполучений з тросом -1 з шарнірно закріпленим важелем -2, на кінці якого поміщений вантаж-3.Бдагодаря цьому вантажу важіль кінцевого вимикача утримує його контакти в замкнутому положенні. При досягненні підвіскою -4 крайнього верхнього положення вона підводить важіль-2, трос ослабляється і контакти вимикача розмикаються, відключаючи тим самим електродвигун механізму підйому.

Малюнок 21.1

В даний час, широке поширення набули кінцеві вимикачі подвійної дії, що обмежують і нижнє крайнє положення крюка типа -ВУ -205А (Рис.21.2).

Цей кінцевий вимикач забезпечений редуктором з передавальним відношенням 50 : 1 і що спрацьовує після повороту його валу на певний кут. Вимикач встановлюється на рамі візка, а його приводний вал з'єднується з вільним кінцем валу барабана

Куркульки обмежувача ВУ-250А встановлюються відповідно, з одного боку, максимальному піднятому вантажу, плюс 200 мм, і, з другого боку, повністю змотаному з барабана канату, за винятком півтора витків, регламентованих Правилами пристрою і безпечної експлуатації вантажопідйомних кранів.  Таким чином, після досягнення підвіскою крайнього верхнього положення., яке фіксується через число оборотів барабана, вал вимикача повертається, розмикає контакти і тим самим відключає електродвигун механізму підйому., при крайньому нижньому положенні попереджає змотування з барабана резервних витків каната після досягнення підвіскою крайнього нижнього положення.

Малюнок 21.2

Другим запобіжним пристроєм механізму підйому, який встановлюється в певних випадках обумовлених Правилами  - обмежувач вантажопідйомності.

Обмежувачі вантажопідйомності  повинен забезпечувати обмеження ваги вантажу, що піднімається, при перевищенні його на 10% щодо номінального, мати точність спрацьовування 2-3% і не спрацьовувати при короткочасному перевантаженні, в період пуску, менше 0,8 з. Такі жорсткі вимоги привели до появи безлічі конструкцій обмежувачів вантажопідйомності.

1 Пружинні обмежувачі вантажопідйомності,

  1.  Ексцентрикові обмежувачі вантажопідйомності,

Торсіонні обмежувачі вантажопідйомності,

Електричні обмежувачі вантажопідйомності,

Пневматичні або гідравлічні обмежувачі вантажопідйомності.

Не залежно від конструкції всі обмежувачі вантажопідйомності складаються з датчика посилення, передаючого механізму і врівноважуючого елементу

Передаючі механізми.

Передаючі механізми можуть бути:

  1.  важелі,
  2.  ексцентрикові,
  3.  Безпосередньої дії (зусилля від вантажу діє на силоїзмерітельний елемент)
  4.  гідравлічні.

Врівноважуючий елемент.

Врівноважуючий елемент виконується у вигляді пружини, торсионнов і гідравлічних або  пневматичних елементів.

Обмежувачі включаються в електричний ланцюг механізму підйому, схема якого повинна передбачати можливість включення механізму  після його відключення обмежувачем тільки на роботу у зворотному напрямі, т.е на спуск.

Пружинні обмежувачі вантажопідйомності

Прості у використовуванні механічні (пружинні) обмежувачі вантажопідйомності (мал. 21.3).

При їх використовуванні зрівняльний блок закріплюється в рамі візка через пружини.

Малюнок 21.3

На траверсу -2 спирається через пакет кільцевих пружин -5 шток -1, до проушине якого приєднується кінець каната. На кінці штока змонтований микровиключатель-4, що взаємодіє з регульованим гвинтом-3. Пакет кільцевих пружин має високу поглинаючу здатність, прямолінійність характеристики робочого і холостого ходу і стабільність в експлуатації. Підвищене тертя між кільцями створює хороше  демпфування коливань, що виникають при роботі крана.

Торсіонні обмежувачі вантажопідйомності.

Торсіонні обмежувачі вантажопідйомності, мають торсіонний врівноважуючий елемент (мал. 21.4). До кронштейна -4 жорстко прикріплена труба-2, з кришкою торця жорстко сполучений кінець торсіонного валу-1.

Малюнок 21.4

Другий кінець валу спирається на підшипники -9, закріплені в кронштейні. 4 з цим же кінцем валу жорстко сполучений кривошип -5. На його кінці шарнірно встановлена підвіска-3 із зрівняльним блоком -7 поліспаста. Косинець -6 взаємодіє з кінцевим вимикачем -8. За наявності на крюку підвіски вантажу більше допустимого збільшується і натягнення в гілках каната, що огинають зрівняльний блок. При цьому торсіонний вал закручується, і косинець натискає на важіль вимикача. Завдяки невеликому передавальному числу обмежувач має високу чутливість.

Ексцентрикові обмежувачі вантажопідйомності

Ексцентриковий обмежувач вантажопідйомності (мал. 21.5), має зрівняльний блок -1 поліспаста, розташований на ексцентриковій осі -2. На ній же закріплюється підпружинений важіль -3, кінець якого взаємодіє з кінцевим вимикачем -4. В цілях отримання стабільності коефіцієнта тертя опорні елементи обмежувача змонтовані на підшипниках каченія.

При використовуванні електричних обмежувачів в електричний ланцюг включається силоїзмерітельний елемент - месдоза, опір в якому змінюється залежно від навантаження. Нарешті, в гідравлічних обмежувачах, використовуваних в кранах з гідроприводом, застосовуються запобіжні клапани, які перемикають напірну магістраль на злив при перевищенні в ній тиску, викликаного перевищенням величини вантажу, що піднімається.

                            

Малюнок 21.5

21.2 Механізми пересування вантажопідйомних машин

Для безпечної роботи механізмів пересування кранів або візків встановлюються наступні прилади і пристрої безпеки.

Пристрої кінцевого захисту механізмів пересування кранів і вантажних візків або обмежувач ходу крана і візка складається з кінцевого вимикача типа КУ -121 і профілюючої лінійки (мал. 21.6).

У обмежувачах ходу крана кінцевий вимикач встановлюється на крані, а лінійка -на підставі кінцевого шляху крана; у обмежувачах ходу візків кінцевий вимикач розташовується на пролітній будові крана, лінійка -на вантажному візку.  При підході крана до крайньому допустимому положенню ролик кінцевого вимикача наїжджає на скошену частину лінійки, внаслідок чого розмикається контакт кінцевого вимикача і відключається механізм пересування.

Малюнок 216

Кінцевий вимикач обмежувача ходу крана або візка повинен бути встановлений так, щоб він спрацьовував на відстані крана і візка  до упору, рівному не менше половини шляху гальмування. Якщо, наприклад, кінцевий вимикач встановлений на відстані, рівному половині шляху гальмування, то при постійному уповільненні кран або візок може переміщатися до упору після спрацьовування кінцевого вимикача з швидкістю, рівною 0,71  від максимальної швидкості. В цьому випадку подальше зниження швидкості здійснюється буферним пристроєм.

Для обмеження переміщення кранів і вантажних візків по рейкових шляхах, для зменшення ударних  навантажень при їх підході до упорів, вони забезпечуються буферами. При  повністю справних гальмах і кінцевому  автоматичному захисті кранів, установка буферів дозволяє розширити робочий хід крана і візка, а при можливій несправності гальм і автоматичного захисту підвищити надійність і безпеку роботи крана.

Якість буферів оцінюється по енергоємкості- кількості енергії, яка буфер здатний накопичити за рахунок пружної деформації або поглинути, розсіяти енергію, і коефіцієнтом поглинання  відношенням поглиненої енергії до енергоємності. Для буфера, що має малий коефіцієнт поглинання, характерна велика віддача, оскільки після стиснення буфера велика частина енергії удару знову переходить в кінетичну енергію крана або візка.

У кранах знаходять застосування дерев'яні, гумові, пружинні, пружинно-фрикційні і гідравлічні буфера. Замість буферів, останнім часом, почали застосовувати так звані гравітаційні упори -отрезки рейкового шляху, що плавно підіймаються до верху (розробка проф. д. т. н Мартинова )А.В.

При наїзді на гравітаційний упор кінетична енергія крана переходить в потенційну енергію піднятої маси крана, що запобігає жорсткому удару по упорах.

Гумовий буфер (рис.21.7),могут бути виконані монолітними, гуми, що складаються з одного цілого шматка, закріпленого в сталевому фланці

Малюнок 21.7

Гумовий буфер володіє хорошою поглинаючою здатністю, оскільки 30-50 % кінетичній енергії візка або крана переходить в теплову завдяки силам внутрішнього тертя гуми.

Напруга стиснення в монолітних гумових робочих елементах буферів, буде:

де  в-  межа міцності при розриві,

      F -площадь поперечного перетину гумового елементу..

Пружинні буфера (мал. 21.8), виготовляються з круглого сталевого дроту. У кранах великої вантажопідйомності використовують складові  пружинні елементи, які при тих же габаритах буфера дозволяють підвищити його енергоємність. У пружинних буферах велика частина кінетичної енергії переходить в потенційну, і дуже незначна теплоту; тому ці буфера мають різку віддачу. У зв'язку з тим, що зусилля, сприймане пружиною, пропорційне її осіданню, тобто змінюється за законом прямої, потенційна енергія визначається половиною твору максимального зусилля на хід буфера.

Малюнок 21.8

Рекомендується розрахунок буфера виробляти на поглинання кінетичної енергії кранів або візків без урахування ваги вантажу при гнучкій підвіски і з урахуванням ваги вантажу при жорсткій підвісці, рухомих із швидкістю 0,5 номінальною з уповільненням.. При цьому допущенні основні розрахункові рівняння буферів мають вигляд:

для кранів з гнучкою підвіскою вантажу,

для кранів з жорсткою підвіскою вантажу,,

де  -m- маса крана або візка,

  1.  номінальна вантажопідйомність крана,

 -тормозноє зусилля, приведене до обіддя приводних ходових коліс,

s  -ход буфера,

Р max- максимальне зусилля, діюче на буфер при ударі,

z б- число буферів сприймаючі удар.

Звідки знаходиться максимальна зусилля удару і розраховуються пружинні і інші елементи буфера.

У пружінно- фрикційних буферах робота сил тертя складає приблизно 50-70 % від повної роботи, визначуваної кінетичною енергією удару, у зв'язку з чим вони мають незначну віддачу.

На малюнку 21.9 представлений гравітаційний буфер або тупиковий пристрій робота  якого полягає в перекладі кінетичної енергії в потенційну енергію шляху підйому крана або візка на деяку висоту. Висота підйому ходових коліс візка або крана залежить від швидкості  пересування і визначається по наступному виразу :

шлях гальмування

Малюнок 21.9

Виходячи з того, що кут нахилу крана   підраховано, що величина кута при

V 4 м/с не перевищує 100 і практично не позначається на умовах експлуатації крана

тут В- база крана.

21.3. Протівоугонниє пристрої

Крани, що працюють на відкритому повітрі, у яких при дії на них вітру, повинні бути обладнані протівоугоннимі пристроями - механізмами, що утримують кран від угону вітром. Найбільше поширення набули протівоугонниє захоплення створюючі додаткову гальмівну силу при контакті своїх робочих поверхонь з рейкою.

По типу приводу ці пристрої діляться на ручні і машинні, Замикання захоплень з ручним приводом може бути тільки примусовим, а захоплення з машинним приводом -автоматічеськім. У останньому випадку відключення приводу, що утримує захоплення в неробочому стані, відбувається одночасно з виключенням електродвигунів механізму пересування і накладенням гальм.

На  мостових кранах, встановлених на відкритому повітрі, Правилами допускається не застосовувати протівоугонниє пристрою, якщо гальмо під час дії вітрових навантажень неробочого стану забезпечує запас утримуючої  сили не менше 1,2.

Найширше застосування мають ручні захоплення кліщового типу (мал. 21.10).

Малюнок 21.10

При обертанні рукоятки -1 шпіндель -2 вкручується в гайку -3, важіль -5 захоплення опускається на рейку до упору на сполучній ланці -6. Подальше обертання рукоятки приводить за допомогою тяги -4 до виникнення зусиль на кінцях важелів і захоплення головки рейки загартованими губками кліщів.

Розрахунок ручного кліщового протівоугонного рейкового захоплення.

Протівоугонноє  пристрій повинен розвивати зусилля, що утримує кран при вітрових навантаженнях неробочого стану, направлених уздовж рейкового шляху, і при положенні укосини, якщо вона має, упоперек шляху. Це зусилля, визначуване при загальмованих ходових колесах з урахуванням опору пересуванню.

де   к-= 1,5 - коефіцієнт запасу,

        = 0,12- 0,18- коефіцієнт зчеплення губок захоплення з рейкою,

      Wb - вітрове навантаження на кран без вантажу, направлене уздовж шляху від тиску вітру неробочого стану,

     Wтр - опори пересуванню крана від сил тертя,

   G0 -собственний вага крана з візком без вантажу,

   Мт -тормозной момент,  приведений до ходових коліс,

  1.  число захоплень на крані.

Осьове зусилля, створюване гвинтовим захопленням:: 

тут dср—средний діаметр гвинта.

- кут підйому гвинтової лінії гвинта,

- кут тертя гвинта по гайці,

Для ручного кліщового захоплення можна знайти залежність моменту на гвинті, що крутить, і тиском губок на рейку, по наступному виразу.

Одночасно з цим повинна бути дотримане умова зчеплення приводних ходових коліс з рейкою, тобто

де - коефіцієнт зчеплення коліс з рейкою.

Автоматичні кліщові захоплення.  

Автоматичне кліщове протівоугонний захоплення дане на малюнку 21.11 . Замикання важелів -4 на головці рейки в цій конструкції здійснюється під дією ваги важкого клину, підвішеного на канаті механізму приводу кліщів.  У момент опускання клин, впливає на ролики -2,раздвигает верхні кінці важелів. При підйомі клину розмикання губок кліщів відбувається за допомогою поворотної пружини -3.

Малюнок 21.11

Розрахунок автоматичного захоплення.  

Зусилля протівоугонного пристрою, рівно:

Одночасно з цим, повинна бути дотримане умова зчеплення приводних ходових коліс з рейкою., тобто

Сила притиснення кліщів буде рівна:

звідки

де   до =1,2   коефіцієнт запасу.

Зусилля пружина знаходиться з рівняння статики:

                          

Вага клину, визначається їх умови створення необхідної сили затискання губками рейки.

              звідки        з  другого боку

звідси,

Для автоматичного включення приводів захоплень або сповіщення оператора крана про небезпечну для роботи крана швидкість вітру застосовують спеціальні устройства- вітроміри, які розділяються на декілька типів:  -механічеськіє, манометричні, гідравлічні і генераторні. Вони як правило, блокується з протівоугоннимі захопленнями.

21.4. Механізми повороту крана

Також забезпечуються приладами безпеки.

Механізми повороту крана повинні бути забезпечені мірними штифтами або фрикційними муфтами граничного моменту, які встановлюються якомога ближче до валу приводної шестерні відкритої передачі.

Конструкція фрикційної муфти пристосована до установки її в черв'ячному або циліндровому редукторі, дозволяюча оберегти механізм повороту від поломок при випадковому опорі, що виникає при повороті металоконструкції крана з вантажем, що транспортується.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

2868. Станки строгально-протяжнои группы 8.54 MB
  Станки строгально-протяжнои группы. Назначение и разновидности строгальных и долбежных станков. На строгальных и долбежных станках обрабатывают плоские поверхности, прямолинейные канавки, пазы, различные выемки, фасонные линейчатые поверхности и т...
2869. Технология изделий интегральной техники 3.57 MB
  Весь потенциал твёрдотельной электроники скрывался в единственном экспериментальном образце транзистора, действие которого было не понятно даже его творцам. Через 10 лет твёрдотельные приборы уже выиграли сражение с лампами за...
2870. Корпус подшипника насоса водяного ЗИЛ 431410 812.45 KB
  Выбрать способ получения отливки для условий крупносерийного производства детали: корпус подшипника насоса водяного ЗИЛ 431410. Описать способ получения заготовки. Разработать технологический процесс изготовления литейной формы ручной фо...
2871. Стационарные задачи квантовой механики 10.61 MB
  Стационарные задачи квантовой механики Итак – уравнение Шрёдингера для стационарных состояний, а волновая функция частицы, находящейся в стационарном квантовом состоянии, имеет вид , где. Плотность вероятности для частицы при это...
2872. САПР управляющих программ 2.55 MB
  Основным направлением развития технологических процессов в металлообработке в настоящее время является повышение производительности и гибкости. Это объясняется тем, что значительно растет номенклатура деталей в мелко- и среднесерийном производстве, ...
2873. Ядерная модель атома 5.88 MB
  Ядерная модель атома Резерфорд на основании результатов эксперимента по рассеянию частиц на атомах металлической фольги обосновал планетарную модель строения атома. Согласно этой модели, атом состоит из тяжёлого положительно заряженного ядра очень малых размеров...
2874. Квантовые системы из одинаковых частиц 9.6 MB
  Квантовые системы из одинаковых частиц Квантовые особенности поведения микрочастиц, отличающие их от свойств макроскопических объектов, проявляются не только при рассмотрении движения одной частицы, но и при анализе поведения системы микрочасти...
2875. Законы теплового излучения. Фотоэффект 9.36 MB
  При рассмотрении проблемы электромагнитного излучения твердых тел классическая физика столкнулась с непреодолимыми трудностями. Данные теоретических расчетов существенно не совпадали с экспериментальными данными в области коротковолнового диапазона ...
2876. Резание материалов 2.33 MB
  Изучение геометрии токарного резца Цель работы. Изучение типов токарных резцов, их основных элементов и геометрических параметров. Приобретение навыков измерения геометрических параметров резцов и ознакомление с измерительными приборами...