11.7, Пристрої безпеки
Будівельні крани обладнують пристроями безпеки: для автоматичної зупинки механізмів підйому гака в його крайніх (верхньому і нижньому) положеннях; зміни вильоту у крайніх положеннях; пересування рейкових кранів та їх візків;
пересування мостових та козлових кранів та їх вантажних візків, що працюють на одному шляху; всіх інших механізмів при необхідності обмеження їхнього ходу, наприклад, механізму повороту; обмежувачами та покажчиками вантажопідйомності; анемометр; креномірами; сигналізаторами наближення до ЛЕП та іншими пристроями. У кранах з електроприводом прилади та пристрої безпеки включають електричні ланцюги живлення відповідних механізмів. При спрацьовуванні контакти розривають електричний ланцюг.
В якості обмежувачів лінійних та кутових переміщень застосовують розглянуті раніше кінцеві та колійні вимикачі важільного та шпиндельного типів.
Обмежувач пересуванняпризначений для автоматичної зупинки рейково-колісного крана перед його підходом до тупикових упорів.Обмежувач поворотуобмежує кут обертання механізму повороту в кранах з безкільцевим струмоприймачем, чим виключається скручування кабелю живлення.
Обмежувачем кута нахилу стрілибіля кранів з маневровою стрілою або шляху візка біля кранів з балковою стрілою автоматично зупиняють механізм зміни вильоту перед підходом стріли або вантажного візка до кінцевих положень.
Обмежувачем підйомувідключають вантажну лебідку перед підходом гакової підвіски до стріли. Які вказані вище обмежувачі кінцеві вимикачі не виключають можливості руху крана (механізму) у зворотному напрямку.
Як пристрої безпеки в будівельних кранахзастосовують такожбезконтактні перемикачі(електронні, електромагнітні, ультразвукові, фотоелектронні та ін), що володіють підвищеною надійністю, зокрема, при роботі в умовах курного або газового середовища та високої вологості.
Козлові крани обладнують обмежувачами перекосу для відключення приводу механізму пересування крана при забіганні однієї сторони крана щодо іншої.
Обмежувачі вантажопідйомності застосовують для захисту стрілових та в деяких випадках мостових кранів від перевантажень та перекидання. Обмежувачі автоматично відключають механізми підйому вантажу та зміни вильоту при підйомі вантажу масою, що перевищує номінальну вантажопідйомність більш ніж на 10%. Для стрілових та на 25% – для кранів мостового типу.
Обмежувачі вантажопідйомності бувають механічними, електромеханічними та мікропроцесорними. Обмежувач вантажопідйомності мостового крана (рис. 11.23) встановлюють на гілки каната, що закріплюється на вантажному візку,2,пропущеної через два блоки3з нерухомими осями і один блок9,встановлений на рухомий сережці8,з'єднаної зі штоком6і піджі
пружиною 7. Пружина оггарована так, що при зазначеному вище перевищенні маси вантажу 1, а отже, збільшенні зусилля в канаті сережка, стискаючи пружину, переміщує шток вправо, який натискає на важіль 5 кінцевого вимикача 4, розриває ланцюг.
У стрілових кранах зі змінним вильотом вантажу обмежують не саму вантажопідйомність, що є функцією вильоту, а вантажний момент. Для цього застосовують в основному обмежувачі електромеханічного типу (рис. 11.24), що складаються з релейного блоку з датчиками зусилля та кутового.стріли. Перший датчик 3 (див. рис. 11.24,а)включають в систему канатів 1 стрілового поліспаста на ділянці між розпірками2.Деформація зусиллями, що розтягують пружного кільця 5(див. рис. 11.24, б) передається на потенціометр4.Датчиком кутового положення є важільно-кулачковий пристрій з елементів8та9(див. рис. 11.24,в) ,пов'язане зі стрілою10і що впливає при її повороті на важіль 7 потенціометра6.Потенціометри4а 6(див. рис. 11.24, г), а також поляризоване реле навантаження11з'єднані за схемою електричного моста, що живиться від акумуляторної батареї постійним струмом напругою 12 В. При масі вантажу, що піднімається менше допустимого значення мостова схема не врівноважена, і через котушку реле проходить струм в одному напрямку. Якщо фактичне навантаження перевищить допустиме, то зміниться напрям струму в котушці, що призведе до розмикання контактів реле та відключення вантажопідйомного механізму.
Мал. 11.23. Обмежувач вантажопідйомності мостового крана
Мікропроцесорні обмежувачі вантажопідйомностіз аналогічною схемою роботи застосовують на сучасних баштових кранах. Мікропроцесорний обмежувач складається з блоку обробки даних та релейного блоку, що працюють від датчиків зусилля, вильоту та швидкості вітру. Обмежувач дозволяє візуально за трьома
Цифровим індикаторам оцінюватимуть основні параметри роботи крана: виліт, відповідну йому допустиму і фактичну масу вантажу, завантаження крана за вантажним моментом у відсотках від допустимого і швидкість вітру. При 90% завантаженні крана видаються звуковий і світловий сигнали, а при перевантаженні — світловий і сигнал на відключення приводів. Звуковий сигнал видається також 'при швидкості вітру, що становить 75% від допустимої. Крім того, мікропроцесорний обмежувач блокує переміщення вантажу на швидкостях, що перевищують допустимі для даної маси вантажу, а також забезпечує автоматичну самодіагностику дат-i Чиків та елементів блоку обробки даних.
На деяких моделях мостових кранів для отримання інформації про масу вантажу, що піднімається, застосовують масо- вимірювальний пристрій (рис. 11.25). Такий пристрій є гідравлічним динамометром, що підвішується скобою 7 до корпусу вантажного візка. Кінець вантажного каната закріплюють на підвісці 1, з'єднаної зі штоком2з поршнем6на кінці, ущільненим манжетою 5 і переміщається в циліндричній проточці корпуса 3. Підпоршнева порожнина4,заповнена мінеральним маслом, через канал11з'єднана з вимірювальним блоком8,перетворює тиск масла при підйомі вантажу в поворот стрілки9,вказує масу вантажу на циферблаті10.
У кранах з гідроприводом датчик фактичного навантаження спрацьовує від тиску робочої рідини в порожнинах гідроциліндра підйому-опускання стріли, з яким з'єднаний датчик трубопроводом.
Крім обмежувачів лінійних і кутових переміщень на кранах встановлюютьвказівники вильотівта відповідної їмвантажопідйомності.У баштових кранах з маневровою стрілою такі покажчикимаятниковогоабоважільного> типу засновані на перетворенні кута нахилу стріли до горизонту (у маятникових покажчиках) або до основи, на якій закріплена стріла (у важельних покажчиках), у відповідний виліт та вантажопідйомність, значення яких нанесені на шкалу для візуального спостереження. У баштових кранах із балочною стрілоювиліт однозначно визначається положенням на стрілі вантажного візка, якому відповідає певний кут повороту барабана лебідки переміщення вантажного візка. Значення вильоту зчитують зі шкали вольтметра, пов'язаного з барабаном повідцем. На ряді кранів застосовуютьсельсінниепокажчики вильотів. Сельсин-датчик пов'язаний механічною передачею з барабаном лебідки вантажного візка, а сельсин-приймач зі шкалою, що відградує в одиницях вильоту, встановлений у кабіні. На стрілових самохідних кранах встановлюють креномери для визначення кута нахилу крана на місцевості.
Крани, що працюють на відкритому повітрі, схильні до дії вітрового тиску. Робота крана допускається при тиску вітру трохи більше 250 Па (для деяких районів — до 400 Па). У разі перевищення зазначених значень кран повинен припиняти роботу, а його ходова частина має бути загальмована. У практиці експлуатації рейково-колісних кранів великої висоти мають місце випадки мимовільного пересування крана під впливом вітрового тиску, що призводять до сходу крана зі шляхів та перекидання. Щоб уникнути цього, ходові візки цих кранів обладнують протиугінними захватами у вигляді кліщів, якими в неробочому стані крана ходовий візок жорстко з'єднують з рейками. З тією ж метою наприкінці рейкового шляху встановлюють тупикові упори з пристроями буферними для пом'якшення удару при наїзді крана на упор. Буферними, зазвичай гумовими, упорами обладнують також кінцеві ділянки колії вантажного візка баштових кранів.
Для звукової (сиреної) і світлової (червоної лампи) сигналізації про швидкість вітру, що перевищує допустиму для робочого стану, баштові з висотою до оголовка більше 15 м, козпгові крани з прольотом більше 16 м, мостові перевантажувачі, а також стріловісамохідні крани з подовженими стрілами та баштово-стріловим обладнанням оснащуютьанемометрами,які встановлюють у верхній частині 1 (рис. 11.26) крана так, щоб вертушка2анемометра вільно обдувалася вітром за будь-якого його напрямку. Там же для захисту від ураження блискавкою на рейково-колісних кранах встановлюютьгромовідвід 3у вигляді штиря, з'єднаного через мегалоконструкцію крана і рейку із землею.
На стрілових самохідних кранах встановлюють прилад зі звуковим сигналом для оповіщення про наближення стріли крана до проводів електричної мережі, що знаходяться під напругою. Ці крани (крім гусеничних) мають також електричний захист від небезпечної напруги під час їхньої роботи поблизу ліній електропередачі.
Мал. 11.26. Розміщення анемометра на головці баштового крана
На рейково-колісних кранах встановлюють звукові сигнальні прилади, що відрізняються за тональністю.
від автомобільних, для оповіщення персоналу, що знаходиться на будівельному майданчику, про початок роботи крана. Для оповіщення людей, що перебувають у цеху або в пункті вантажопереробки, про підвищену небезпеку при переміщенні вантажу на мостових кранах застосовують звукову сигналізацію (дзвінок або сирену). Уривчастим звуковим сигналом також оснащують кабіну підйомника. Сигнал автоматично вмикається одночасно з початком руху кабіни і припиняється при її зупинці.
Кабіни кранів і вантажопасажирських підйомників обладнують також електричним блокуванням механізму пересування (підйомників — механізму підйому) при відкритих дверях. Блокувальні пристрої використовують також для забезпечення безпеки обслуговуючого персоналу при різноманітних роботах на крані. У баштових кранів із неповоротною баштою для попередженнязатискання людей при переході їх з поворотної на неповоротну частину блокувальний пристрій автоматично вимикає механізм повороту до переходу людей з однієї частини на іншу. Крани мостового типу обладнують пристроями для автоматичного зняття напруги (більше 42 В) з крана при виході з його галерею. Блокувальний пристрій передбачено і в тому випадку, коли краном можна керувати з двох робочих постів, наприклад, з кабіни та виносного пульта. При управлінні з однієї з цих постів блокується можливість управління з іншого.
На кранах з електричним приводом при живленні від зовнішньої мережі заземлюють усі металоконструкції, а також усі металеві частини електрообладнання (корпуси електродвигунів, кожухи апаратів, металеві оболонки проводів та кабелів, захисні труби тощо), що не входять до електричного ланцюга, але можуть опинитися під напругою через псування ізоляції.
До пристроїв безпеки відносяться також скидальні щитки для очищення рейок від сторонніх предметів при русі по них крана; опорні деталі для захисту крана (вантажного візка) від падіння при випадковій поломці ходових коліс (котків) або їх осей; пристрої проти виходу каната із струмка блоку; пристрої від закидання стріли у вигляді, що обмежує кутове переміщення канатної тяги, кінці якої закріплені на стрілі та на її підставі.