Бесконтактные выключатели для автокранов

Бесконтактные выключатели для автокранов

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД АВТОКРАНОВ

Электрический привод (электропривод) автомобильных кранов переменного тока напряжением 380 В. В качестве источника электроэнергии для питания электродвигателей механизмов крана применяют синхронные генераторы одной серии ЕСС5 напряжением 400 В.

На кранах КС-4561А (рис. 59, а) синхронный генератор 7 мощностью 30 кВт приводится во вращение от коробки 5 отбора мощности, установленной на корпусе раздаточной коробки 8, через карданный вал 6. Движение коробке 5 передается от двигателя 1 базового автомобиля через его сцепление 2, коробку передач 3, карданный вал 4 и коробку 8.

На кранах СМК-10 (рис. 59,6) синхронный генератор мощностью 20— 30 кВт, установленный на специальной плите на кронштейнах ходовой рамы,
приводится во вращение от коробки 5 через клиноременную передачу 9. Движение коробке 5 передается от двигателя базового автомобиля через сцепление, коробку передач 3 и карданный вал 4.

Генераторы преобразуют механическую энергию двигателей шасси базовых автомобилей в энергию электрического тока. Электрический ток подводится к силовому шкафу, расположенному на ходовой раме крана, а затем — через токоприемное устройство (токосъемник) — к

поворотной раме. Далее через пульт управления и пусковое устройство ток поступает непосредственно к электрическим двигателям (электродвигателям) исполнительных механизмов. Такой привод называется многомоторным с индивидуальным электроприводом.

Электрическая схема включает в себя различную аппаратуру управления (см. § 12), с помощью которой производят пуск и остановку двигателей, устанавливают необходимые режимы 1их работы,
а также контролируют работу всех устройств привода.

Рассмотрим принципиальную электрическую схему привода крана КС-4561А (рис. 60). Генератор выполнен по схеме самовозбуждения через встроенный блок кремниевых выпрямителей. Для автоматического поддержания напряжения при изменении нагрузки в комплекте с генератором поставляется стабилизирующее устройство. Процесс самовозбуждения и принцип работы ста-билизирующего устройства подробно описаны в § 7.

Рис. 60. Принципиальная электрическая схема крана КС-4561 А:
А — амперметр, Б А — батарея аккумуляторов, В — вольтметры, Г — генератор, Ml —М4 — двигатели лебедки подъема стрелы, механизма поворота, лебедки главного подъема, лебедки вспомогательного подъема, К1 — К7 — кнопки, Л — линейный магнитный пускатель, Н — частотомер, С — стабилизи-
рующее устройство, УП — универсальный переключатель, Э — система электрооборудования, ЭП — электропечи; а — s — контакты, t, и, w — зажимы; 1 — трехполюсный пакетный переключатель,

2, 3, 29 — автоматические выключатели, 4 — штепсельная розетка, 5 — двигатель привода гидронасоса, 6, 8, 14, 15, 24, 25, 26 — магнитные пускатели, 7 — кольца токосъемника, 9 — понижающий трансформатор, 10, 12, 13 — кулачковые контроллеры механизмов главного и вспомогательного подъема груза и поворота, 11, 17 — 19, 22 — колодочные тормоза с электрогидравли-ческими толкателями, 16 — электромагнит, 20, 21, 23 — резисторы, 27 — реле постоянного тока, 28 — блок кремниевых выпрямителей, 30 — выключатель

Перед началом работы переключатель 1, расположенный в кабине базового автомобиля, устанавливают в положение, соответствующее питанию от генератора, включают автоматический выключатель 29 и подключают питание к специальным переключателям (на схеме не показано) электрооборудования крановой установки. В кабине машинист устанавливает универсальный переключатель УП в положение «Норм, работа», а все контроллеры — в нулевые положения и возбуждают выключателем 30 генератор.

При нажатии на кнопку КЗ электрический ток подается катушкам магнитных пускателей Л и 26, в результате чего замыкаются их блок-контакты. Блок-кон-такты nri пускателя Л шунтируют пусковую кнопку КЗ, а пускатель Л переходит на самопитание. Через главные контакты аа’, bb’ и сс’ пускателя Л питание от переключателя 1 подается к контроллерам 10,

12 и 13 лебедок подъема груза, механизма поворота и магнитным пускателям 14 и 15 стреловой лебедки. При замыкании блок-контактов пускателя 26 включается магнитный пускатель 24. Электропривод подготовлен к работе.

Включением контроллера 10, 12 или

13 приводят в движение соответствующий двигатель (например, лебедок подъема груза М3, М4 или механизма поворота М2), а нажатием кнопок К7 или Кб — двигатель Ml лебедки подъема стрелы.

Грузовые лебедки (главная и вспомогательная) и механизм поворота приводятся асинхронными трехфазными электродвигателями с фазным ротором мощностью соответственно 15; 7,5; 5 кВт, а стреловая лебедка — асинхронным короткозамкнутым двигателем мощностью 7,5 кВт.

Для включения электродвигателя М3, М4 или М2 рукоятку соответствующего контроллера 10, 12 или 13 переводят в первое положение. При этом замыкаются контакты ddf и ее’, ff’ и дд’ или hti и И’ в цепи статора соответствующего двигателя и одновременно подается напряжение на двигатели гидравлических толкателей 19,11 и 22 тормозов грузовых лебедок, а также к электромагниту 16
тормоза механизма поворота, которые растормаживают тормоза своих механизмов.

Для регулирования частоты вращения двигателей грузовых лебедок и механизма поворота в цепи их роторов введены резисторы 20, 21 и 23. При переводе рукоятки контроллера в положение второе — пятое сопротивление в цепи ротора соответствующего двигателя будет уменьшаться, а частота его вращения расти. Для расширения диапазона регулирования частоты вращения двигателей грузовых лебедок и механизма поворота в схеме предусмотрено частотное регулирование двигателей. Частота тока изменяется в пределах от 37,5 до 50 Гц, а напряжение — от 320 до 400 В с помощью изменения частоты вращения генератора (от 750 до 1000 об/мин). Частоту вращения генератора изменяют путем изменения частоты вращения двигателя базового автомобиля педалью подачи топлива.

Опускание тяжелых грузов с малыми скоростями производят в режиме динамического торможения, который соответствует работе двигателя в качестве генератора. Для перехода на работу в режиме динамического торможения универсальный переключатель УП переводят в положение «Замедленный спуск». В этом случае при нулевом положении рукоятки контроллера 10 включены магнитные пускатели Л, 8, 24 и 26. Пускатель 8 подключает к сети понижающий трансформатор 9, и напряжение подается на выпрямитель 28.

Если перевести рукоятку контроллера 10 на спуск, то его контакты рх разомкнутся, пускатель 26 обесточится, блок-контакты тг пускателя 26 замкнутся и включат пускатели 25 а блок-контакты рг разомкнутся и отключат пускатель 24. В результате этого на зажимы t и и двигателя М4 через реле 27 постоянного тока будет подано постоянное напряжение от выпрямителя 28 и по статорной обмотке двигателя пойдет постоянный ток. Как только ток достигает 25 А, реле 27 замыкает контакты рг, включается пускатель 24, получает питание двигатель гидравлического толкателя тормоза, растормаживается лебедка и начинается опускание груза. При этом частоту вращения двигателя регулируют изменением сопротивления в роторной цепи двигателя, переводя рукоятку контроллера 10 в различные положения на спуск. Скорость опускания зависит от массы груза и по-ложения рукоятки контроллера.

При переводе рукоятки контроллера 10 в нулевое положение включается пускатель 26, а пускатель 25 отключается и двигатель останавливается. С этого положения рукоятки контроллера можно производить подъем груза, йе переключая переключатель УП в положение «Норм, работа». Для этого переводят рукоятку контроллера 10 в положение «Подъем». Чтобы прекратить опускание груза в аварийной ситуации, нажимают кнопку К4; при этом вся пускорегулирующая аппаратура отключается и двигатель останавливается.

Для включения двигателя Ml стреловой лебедки нажимают на кнопку К7 (или Кб) управления подъемом (или опусканием) стрелы. При этом включаются реверсивные магнитные пускатели 14 и 15, замыкаются контакты kk’ и //’ в цепи статора двигателя Ml и одновременно подается напряжение на двигатели гидравлических толкателей тормозов 17 и 18, которые растормаживают тормоза лебедки. Частоту вращения двигателя стреловой лебедки регулируют с помощью частотного регулирования. Останавливают двигатель кнопкой К5.

От коротких замыканий и перегрузок электрические машины, питающий кабель и все электрооборудование крана защищаются автоматическими выключателями 2, 3 и 29 и предохранителями, устанавливаемыми в соответствующих точках схемы.

Электрическая схема привода предусматривает возможность питания электродвигателей не только от генератора, но и от внешнего источника трехфазного тока напряжением 380 В и частотой 50 Гц. К внешнему источнику питания привод крана присоединяют через штепсельную розетку 4. Для подачи электроэнергии к двигателям механизмов трехполюсный пакетный переключатель 1 устанавливают в положение, соответствующее питанию от внешнего источника тока, отключают автоматический выключатель 29 и включают автоматический выключа-
тель 3. В остальном все операции те же, что и при работе от генератора.

Возможность питания двигателей от внешней электрической сети общего назначения позволяет увеличить время работы двигателя внутреннего сгорания (моторесурс) базового автомобиля, снизить эксплуатационные расходы (так как стоимость электроэнергии во много раз меньше стоимости топлива двигателей внутреннего сгорания), а также облегчить работу машиниста, особенно в холодное время, когда возникают трудности с запуском дизеля.

При питании от внешних источников тока регулировать частоту вращения двигателей грузовой лебедки и механизма поворота крана можно только изменением сопротивления в цепи ротора этих двигателей. Частота вращения двигателя стреловой лебедки в этом случае не регулируется.

Электродвигатель 5 привода гидронасоса подключают к сети автоматическим выключателем 2. Пуск и остановку двигателя 5 производят кнопками К1 и К2, управляющими магнитным пускателем 6.

Электродвигатели грузовых и стреловой лебедок и механизма поворота преобразуют энергию электрического тока, полученную от генератора или внешнего источника тока, в механическую энергию, передаваемую трансмиссией барабанам, стреле и другим рабочим органам крана.

Трансмиссия каждого рабочего органа выполнена в виде отдельных, не зависящих друг от друга механизмов (рис. 61).

У крана КС-4561А электродвигатель М2 механизма поворота 1 через одноступенчатый конический 5 и двухступенчатый цилиндрический 4 редукторы передает движение шестерне 3, находящейся в зацеплении с зубчатым венцом опорно-пово-ротного устройства 2. Электродвигатель М4 грузовой лебедки IV главного подъема передает движение барабану 8 через редуктор 9. Аналогична кинематическая схема привода грузовой лебедки вспомогательного подъема III.

Электродвигатель М3 стреловой лебедки II передает движение барабану 7 через червячно-цилиндрический редуктор 6.

Рис. 61. Кинематическая схема привода крана КС-4561А:
/ — механизма поворота, II — стреловой лебедки, III, IV— грузовых лебедок вспомогательного и главного подъемов; 1, 7, 8 — барабаны лебедок, 2 — опорно-поворотное устройство, 3 — шестерня, 4 — 6, 9, 10 — редукторы

Концевые выключатели: принцип работы, область применения

Немногие знают, зачем нужны концевые выключатели, как они работают и где их можно применять. Не секрет, что само название «концевой выключатель» может многих людей ввести в тупик.

Однако, в действительности всё гораздо проще, и в обычной жизни мы сталкиваемся с этими электрическими приборами гораздо чаще, чем можем себе представить. Итак, рассмотрим, что же представляют собой эти выключатели.

Концевые выключатели – назначение

Концевые выключатели, независимо от их конечной цели, могут выполнять только две функции. Коммутаторы либо активируют (включаются), либо деактивируют (выключают) электрическую цепь. Некоторые из этих переключателей используются в промышленности, а другие применяются для обычных бытовых приборов.

Большинство конечных выключателей, которые используются для дома, остаются скрытыми от пользователя. В качестве примера можно привести включение или отключение света в холодильнике, остановка работы принтера, когда в лотке не остаётся бумаги и т.п.

К сожалению, но, как и любые механические электроприборы, выключатели могут ломаться, в результате чего возникает необходимость замены. Одним из качественных производителей концевых выключателей и прочего оборудования является компания EMAS.

Комплектующие EMAS нашли широкое применение по всему миру, благодаря высокому качеству, надёжности и большому ассортименту. Таким образом, концевые выключатели EMAS используются в:

1. Бытовых приборах;
2. Промышленных станках;
3. Грузоподъемной технике;
4. Конвейерах и производственных линиях;
5. Автомобилестроении;
6. Станкостроении;
7. Электрощитовом оборудовании;
8. Лифтах и т.п.

Концевые выключатели в доме

Откройте холодильник и загорится свет. Закройте дверь, и свет должен погаснуть. Этот небольшой выключатель света на самом деле является конечным выключателем в действие. Он ограничивает время включения света, поэтому он не работает, когда дверь закрыта.

Когда стиральная машина использует цикл перемешивания, и вы открываете верхнюю крышку, мешалка останавливает движение. Переключатель скрыт от просмотра, но цикл прекращается. Конечный выключатель, установленный под верхней крышкой, удаляет «управляющее» напряжение из цепи и останавливает стиральную машину в середине цикла.

Это защитный тип использования конечного выключателя. Таким же образом работают данные приборы в различных устройствах и станках для обеспечения безопасности использования. Например, циркулярная пила прекратит работу, если с выключателя соскочит палец работника. Лифт не сдвинется с места, если двери не будут закрыты, также как и автомобиль, который будет сигнализировать о незакрытой дверце. Во всех указанных случаях, используется конечный выключатель.

Концевые выключатели в больших промышленных машинах

Люди и оборудование, расположенные в промышленных условиях, сохраняются в безопасности благодаря работе концевых выключателей. Данные приборы обычно выключают машину, когда действие превышает его предел перемещение или положение.

Другими словами, если робот неисправен, конечный выключатель отключит питание в цепи управления движением так же, как стиральная машина перестанет двигаться, когда вы откроете крышку.

Когда вы слышите «звуковой сигнал» большого грузовика, движущегося назад, концевой выключатель включался, когда водитель переместил это транспортное средство в обратное. Это действие привело к тому, что электрическая энергия переместилась на задний звуковой сигнал, чтобы предупредить людей о действии.

Типы концевых выключателей

Электрические приборы бывают разных размеров и форм, от размера буханки хлеба до таких маленьких, что может потребоваться увеличительное стекло, чтобы увидеть, где соединить провода. Многие концевые выключатели являются простыми контактами, которые становятся электропроводящими так же, как при включении выключателя света в доме.

Другие типы концевых выключателей называются оптическими бесконтактными переключателями или магнитными бесконтактными переключателями. Оптические бесконтактные переключатели используют два разных компонента – источник и приёмник излучения. Один компонент выстреливает инфракрасным лучом света в приемник, установленный на прямом расстоянии.

Очень похоже на работу телевизионного пульта, когда пытаетесь изменить канал. Если этот световой пучок не проходит до датчика, то оптический ограничитель приближения открывается, соответственно прибор «выключится». Такие выключатели могут использоваться, наоборот, для включения устройства.

Например, автоматическое включение освещения, если наступила ночь. Магнитный бесконтактный концевой выключатель является уникальным устройством, которое также включается или выключается, когда оно приближается к металлическому предмету. Независимо от типов или размеров конечных выключателей, эти устройства могут выполнять только задачу активации или деактивации электрической системы.

Промышленные концевые выключатели: описание и применение

21 октября 2019

Время на чтение:

Концевой выключатель является электрическим устройством, которое применяется в управленческих системах как датчик, формирующий сигнал в момент появления механического контакта подвижных механизмов. Какое у него устройство, каков его принцип работы и правила подключения? Об этом и другом далее.

Принцип работы

Концевой выключатель или концевик является устройством, которое подает команду или лично размыкает/замыкает электроцепь исполнительного механизма. Сигнал для командной подачи — внешний вид воздействия подвижной детали на выключатель. Он призван автоматизировать управление и освободить людей от того, чтобы они выполняли однотипные и примитивные действия. В этом заключается цель его работы.

Концевой выключатель как самое распространенное оборудование

Внешне он является самостоятельным компактным прибором, устанавливаемым в управляемом механизме. Это не считается начальной или конечной точкой пути. Для того чтобы воздействовать на концевик, могут быть применены детали, которые располагаются на любом месте в шкафу. Нередко обеспечение движения происходит одним и тем же выключателем, который контактирует с подвижным узлом.

Обратите внимание! Концевик подает или отключает напряжение по положению. Он может оказывать как прямое механическое действие или косвенное действие. Так, он может создавать толчок с касанием или нажатием или же ультразвук с инфракрасным излучением.

Типы и применение

Концевик бывает защитным или функциональным. Первый используется, для того чтобы активировать движение вниз, а второй — регулярно включать и отключать свет или подобные предметы. Обе разновидности активно применяются в строительстве, машиностроении, металлургии и производственной автоматизированной сфере.

Также стоит указать, что он бывает роликовым, рычаговым, поплавковым и кнопочным. Есть микровыключатели, сфера применения которых это электроника и бытовые приборы.

Сфера применения оборудования

Механические

Механические или контактные проводники — те, которые работают в момент непосредственного воздействия на штырь с кнопкой, колесиком или рычажком. Подает сигнал управления с предупреждением. Серьезным недостатком каждой такой разновидности является подгорание с контактным залипанием во время многократного включения и выключения.

Механический тип бывает кнопочным, роликовым и рычажным. Применяется в производственном и металлургическом цеху, машинной и строительной сфере. Оснащен резиновым уплотнителем и замыкающими/размыкающими контактами.

Механическая разновидность как одна из самых распространенных

Кнопочные

Кнопочные проводники используются, для того чтобы включать освещение или другие электротехнические приборы воздействием на кнопку. Воздействие может быть как нажатием кнопки, так и нажатием удлиненного штока. Установка их занимает непродолжительное время.

Роликовые

Выключатели, являющиеся электромеханическими приборами, созданные для управления объектами. Широко распространены в промышленной и бытовой сфере. Подобные устройства работают не благодаря электроимпульсу, а благодаря механическому воздействию на ролик. В момент усилия, замыкается или размыкается контакт, и подается сигнал управляющего или сигнализирующего типа. Применяются подобные изделия в металлургии, строительстве и машиностроении.

Обратите внимание! Чаще всего, они снабжаются замыкающими и размыкающимися контактами, резиновыми уплотнителями.

Рычажные

Концевики, работающие благодаря исполнительному механизму или двери. Имеют схожий принцип работы, как у кнопочных моделей. Главным отличием является наличие рычажка, соединяемого с подвижной частью контактов. Стоит указать, что подобным образом работают поплавковые и ползунковые модели.

Бесконтактные

Концевики, срабатывающие в момент приближения какого-либо предмета в определенной зоне. Созданы в противовес механическому типу и относится к совершенным моделям. Функционируют благодаря транзисторным ключам, обладающим малым сопротивлением. Бесконтактные модели бывают емкостными, индуктивными, оптическими и ультразвуковыми.

Бесконтактная современная модель

Емкостные

Концевики, которые взаимодействуют с людьми. В момент приближения человека, создается электрическая емкость, благодаря которой действует мультивибратор. Чем ближе человек, тем больше емкость и меньше импульсная частота. Такой элемент имеет большую чувствительность.

Обратите внимание! Основная функция лежит на пластине, плотно присоединенной к части конденсатора.

Индуктивные

Электронные бесконтактные выключатели, которые реагируют на момент передвижения магнита. В зависимости от оснащения металлического или немагнитного сердечника в датчике, вырабатываются электроимпульсы, благодаря которым закрывается или открывается ключ.

Индуктивная модель как одна из классических

Оптические

Концевики, оснащенные инфракрасным светодиодом и особым транзистором, которые улавливают сигнал. Фототранзистор работает, вне зависимости от того, какое освещение. В момент прерывания светодиодного луча фотоэлемент закрывается. Так выключается исполнительный механизм, где он подключается.

Концевые выключатели, оснащенные при помощи инфракрасного светодиода и специального транзистора, которые улавливают фототранзистор.

Ультразвуковые

Концевики, оснащенные кварцевыми звуковыми излучающими элементами. Также применяются датчики движения с объемом. Изменяется амплитуда звука, когда в радиусе работы появляются кварцевые звукоэлементы.

Простота работы с ультразвуковой моделью

Магнитные

Проводники, активирующиеся в момент приближения определенной пространственной точки. Настроены на магнит, который входит в конструкцию движущегося механизма. Имеют один или несколько ферромагнетичных контактов. При приближении магнита, контакты замыкаются, и подается сигнал об этом в схему управления. Основное преимущество подобного устройства в полном отсутствии механического действия и заметном повышении срока службы. Создается каждый магнитный концевик в корпусе стекла или пластика.

Обратите внимание! Обладает миниатюрными габаритами.

Автомобильные

Концевики, применяемые в сигнализации с освещением. Относятся к механической модели, поскольку обладает тем же принципом работы. По конструкции имеют один выход с подключаемым положительным потенциалом и отрицательную клемму — корпус, который зажимается к металлическому кузову. При этом необходимо, чтобы концевики были защищены от краски.

Шпиндельные

Концевики, ограничивающие механизм движения, использующийся как путевой выключатель. Могут быть применены там, где есть вращение вала. Благодаря вращающимся механизмам, переключается контактная группа ограничителя входа, вращающегося вала или путевого выключателя циклического управления.

Шпиндельная модель как наиболее просто работающая

Пневматические

Проводники, реагирующие на системное давление, которые останавливает подачу воздуха с каким-либо газом. Устройства, останавливающие сжатый воздух или другой газ благодаря нажатию управляющей кнопки или рычага. При этом есть разновидности, срабатывающие в момент достижения конкретного системного давления.

Правила подключения

Несмотря на достаточно простую конструкцию концевых выключателей, они используются в электрооборудовании, где есть сложные электрические цепи. В итоге, подключать их должны специалисты, умеющие работать с принципиальным схемами подключения концевых выключателей. Подключение датчика происходит двумя проводами, красным и черным. Первый находится под напряжением, второй без него. Установлены они в цепи так, как указано на схеме.

При срабатывании прибора создается щелчок. Индикаторный вид выключателя подключается так же, как и обычный механический. Есть еще третий провод зеленого цвета. О том, что сработал выключатель, будет сигнализировать светодиод со щелчком.

Обратите внимание! Сбой работы может происходит из-за запыленности с солнечным светом. Если сработает оптическая пара, то включится светоизлучающий диод.

Маркировка концевых выключателей

Каждое коммутирующее устройство обладает своей маркировкой. Если его расшифровать, то можно заполучить всю информацию о том, как работает конкретный концевой выключатель. Первые две цифры выключателя это буквенное обозначение, вторые две — номер серии, следующая — исполнение.

Следующие две цифры являются контактами, последующие — исполнением рабочих элементов и степенью защиты. Последние две цифры считаются климатическим исполнением и категорией применения. Как правило, кроме маркировки, каждое изделие имеет указание гарантии качества и производителя. Нередко эти данные прописываются рядом с маркировкой.

Таблица маркировки концевых выключателей

В целом, концевой выключатель является электротехническим прибором, который предназначен, чтобы размыкать и замыкать рабочую электроцепь. Бывает механическим, кнопочным, роликовым, рычажным, бесконтактным, емкостным, индуктивным, оптическим, ультразвуковым, магнитным, автомобильным, шпиндельным и пневматическим. Подключается по специальным электросхемам, основываясь на имеющихся технических особенностях. Имеет специальную маркировку, в зависимости от вида и применения.

Оптические бесконтактные выключатели

Преимущества бесконтактных моделей

Главным преимуществом бесконтактных выключателей является экономия электричества. Электроэнергия не тратится в случае отсутствия людей в помещении. Человеку не нужно принимать участие, чтобы включить или выключить свет. Следовательно, использование таких моделей считается комфортным.

Техническая простота является плюсом стандартных контактных выключателей, но есть некоторые минусы:

1. Маленький ресурс при применении максимальной нагрузки. Если контакты размыкаются, возникает искра, что вызывает поломку выключателя. При наличии постоянного тока устранить аварию поможет конденсатор, имеющий параллельное подключение к контактам. При наличии в сетях переменного тока понадобится тугоплавкая напайка из вольфрама.
2. Минусом контактного устройства считается сильная чувствительность к пыли и грязи. Это вызывает нарушение электрической цепи. Далее происходит снижение взаимодействия контактов, а в итоге — перегрев и поломка.

Огромный выбор дает возможность найти элемент для использования в конкретном случае. Если нужно реализовать сенсорное управление, подойдет емкостный выключатель, а для использования в загрязненных условиях лучше выбрать индуктивный вариант.

Гуру 220→Электропроводка→Розетки и выключатели→

Разновидности

Существует несколько типов датчиков, входящих в состав бесконтактных моделей:

• емкостные;
• индуктивные;
• оптические;
• ультразвуковые.

Емкостные датчики

Суть работы емкостного выключателя света заключается в том, что электрическая емкость образуется при приближении людей. Это позволяет запустить контур мультивибратора, задающего время.

Объем емкости возрастает, а частота снижается, если приблизиться к прибору. Минимальная частота датчика вызывает срабатывание устройства на включение. Если человек отдаляется от помещения, происходит отключение. Чувствительный элемент в устройстве работает за счет пластины, находящейся на конденсаторе, подключенном к мультивибратору.

Иногда емкостные бесконтактные модели похожи на обычные настенные выключатели, но без использования клавиш. Очень удобно иметь подобного вида устройство на кухне, чтобы не прикасаться к нему своими руками.

Индуктивные датчики

Работа бесконтактных моделей такого типа обусловлена передвижением магнита. Датчики содержат металлический или намагниченный сердечник. Электрические импульсы создаются, если объект находится близко или далеко. В момент, когда превышено напряжение порогового элемента, обрабатывается сигнал. Далее включается триггер, который открывает ключ.

Например, человек, который входит в помещение, имеет связку ключей, что вызовет реакцию датчика на металл. Бесконтактные модели с индуктивным датчиком отличаются от емкостных вариантов отсутствием чувствительности к влажному воздуху или смене плотности.

При установке устройств стоит учитывать, что входящие люди должны иметь металлический предмет. Поэтому, к примеру, для бани такой выключатель не подойдет.

Оптические датчики

В состав оптических приборов входят фототранзисторы и светодиод. Помехи от освещения не мешают функционированию светодиодного элемента. Суть работы устройства — прерывать либо отражать поток света. Чтобы осветить небольшие участки помещения, используются светодиодные ленты.

Ультразвуковые датчики

Данные устройства работают благодаря кварцевым звуковым излучателям. Для этого необходимо настроить на нужную частоту приемник, который будет давать реакцию на звук. Ультразвуковые модели иногда называют датчиками движения и объема. При возникновении движения, вызванного присутствием людей, распределение звуковой волны меняется, датчик получает измененный сигнал.

Описание и особенности эксплуатации ВБО

Оптический бесконтактный выключатель (ВБО) (оптический датчик) имеет собственный излучатель и приемник оптического излучения. В изделиях ВБО (оптические датчики)
марки «Сенсор» используют кодированное излучение инфракрасного диапазона. Функциональная схема ВБО приведена ниже.

В данном разделе применяются следующие термины из ГОСТ Р 50030.5.2.

Излучатель оптического датчика
Устройство, состоящее из источника оптического излучения, линз и необходимой электрической схемы, создающее оптический луч.
Приемник оптического датчика
Устройство, состоящее из чувствительного элемента, линз и необходимой электрической схемы, воспринимающее оптический луч от излучающего устройства.
Отражатель оптического датчика
Специальное устройство, применяемое для отражения оптического луча к приемному устройству в оптических выключателях типа R.
Зона чувствительности (S_d)
Зона, в пределах которой может быть установлено расстояние срабатывания. Она ограничивается максимальным и минимальным расстоянием срабатывания.
Минимальное расстояние срабатывания
Нижний предел зоны чувствительности бесконтактного оптического выключателя.
Максимальное расстояние срабатывания
Верхний предел зоны чувствительности бесконтактного оптического выключателя.
Слепая зона
Зона от активной поверхности выключателя до минимального расстояния срабатывания. В слепой зоне объект воздействия не обнаруживается.
Посторонняя подсветка для оптического выключателя
Свет, поступающий в приемник оптического выключателя не от собственного излучателя.

Определение зоны чувствительности оптического датчика производится при перемещении стандартного объекта воздействия вдоль относительной оси.

Замеры с помощью оптического бесконтактного выключателя ВБО производятся при нормированной посторонней подсветке и без нее.

КОНЦЕВЫЕ БЕСКОНТАКТНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

Наибольшее распространение бесконтактные выключатели получили в промышленности. На основе емкостных выключателей создаются разнообразные датчики уровня (жидкостей, сыпучих тел), применяемые в дозаторах различного рода.

Например, при заполнении жидкостью емкостей в них вводится бесконтактный концевой выключатель, перекрывающий поток жидкости по достижению нужного уровня.

Тематически близкий материал — датчики уровня воды.

Индуктивные бесконтактные выключатели часто являются элементами систем безопасности, так как реагируют не только на массу металла, но и на скорость его движения. Таким образом реализуются ограничители хода штоков, индуктивные датчики поворота зубчатых колес, датчики движения защитных кожухов.

Нечувствительность индуктивных сенсоров к грязи, влажности и запыленности позволяет им надежно работать в любых условиях производства.

Оптические сенсоры благодаря точности и высокому быстродействию применяются в станкостроении как концевые выключатели хода подвижных узлов (кареток, суппортов), в системах автоматического управления воротами, где они срабатывают как в финишных точках движения створки (сигнал прекращения подъема/опускания), так и при появлении посторонних предметов перед начавшей опускаться створкой.

Принципиальным отличием концевого бесконтактного выключателя является принцип формирования управляющего сигнала.

В обычном бесконтактном выключателе ключом управляет либо схема временной задержки (инфракрасные выключатели света) или триггер, меняющий состояние при каждом срабатывании (емкостные бесконтактные выключатели, включающие и выключающие свет по касанию).

Бесконтактный же концевой выключатель в большинстве случаев подает лишь импульс в блок управляющей электроники (в первую очередь это касается индуктивных сенсоров).

Исключением являются оптические бесконтактные концевые выключатели – они, как и обычные механические концевики, имеют два постоянных состояния, благодаря чему часто используются при усовершенствовании схем, рассчитанных на использование контактных концевых выключателей.

Широкий выбор типов бесконтактных выключателей позволяет выбрать наиболее подходящий для каждого конкретного применения чувствительный элемент. Емкостные выключатели наиболее удобны при реализации сенсорного управления, индуктивные – лучший выбор для работы в условиях загрязнения и вибраций.

2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Особенности эксплуатации ВБО

Особенности эксплуатации ВБО определяются особенностями распространения инфракрасного излучения. Наличие факторов, ухудшающих его, ведет к уменьшению расстояния воздействия. Такими факторами могут быть пыль, дым, атмосферные осадки и т. п. Для компенсации влияния фоновых объектов и подстройки под реальные условия эксплуатации часть ВБО имеет регулировку чувствительности.

Для повышения помехоустойчивости в ВБО используется кодированное излучение.

Чтобы точнее направлять луч излучателя изделий ВБО-У25-… на поверхность отражателя (тип R) или активную поверхность приемника (тип Т), рекомендуется применять элемент крепления ПВ-КУ-025 с возможностью регулировки положения изделия.

Оптические защитные барьеры ВБО-Э20-… имеют кронштейны, обеспечивающие механическую регулировку положения излучателя и приемника.

ВБО-У25-… с напряжением питания 60—250 В переменного тока имеют реле на выходе коммутационного элемента, что расширяет возможности применения этих изделий.

Информационно-аналитическое издание ТЕХНОmagazine

Издается с 2007 года

1. Главная страница
2. Что, где, когда Википедия издания ТЕХНОmagazine
3. Назначение приборов безопасности на грузоподъёмных кранах: виды устройств

Какими устройствами безопасности оснащены грузоподъёмные краны

Механизированные подъёмно-транспортные операции требуют неукоснительного соблюдения правил безопасности (нормативы ГОСТ 34463.1-2018). Помочь оператору грузоподъёмной машины призваны приспособления, проверка исправности которых – одно из условий безопасной эксплуатации техники.

Системы защиты грузоподъёмных кранов

Различают специализированные устройства безопасности и вспомогательные узлы. При неудовлетворительном состоянии этих узлов работа возможна ограниченное время, и при условии, что приняты альтернативные меры предосторожности. Приборы безопасности грузоподъёмных кранов не должны подменять собой субъективные решения оператора.

К средствам защиты относятся:

1. Индикаторы уровня (кроме портальных и плавучих кранов на баржах, судах или понтонах).
2. Стреловые упоры (исключая устройства с гидравлическим приводом).
3. Системы блокировки тормозов и остановов.
4. Встроенные удерживатели на гидравлических домкратах и стабилизаторах выносных опор.
5. Зажимы, упоры для оборудования на рельсах (кроме портальных агрегатов).
6. Звуковые сигнализаторы встроенного типа, доступные для крановщика.

Аппаратура управления кранами разных типов относится к двум категориям, в зависимости от продолжительности безотказной работы до следующего осмотра или ремонта. Для вспомогательных приборов безопасности категории I интервалы между осмотрами/проверками составляют семь календарных дней. Для изделий категории II предельный диапазон эксплуатации без контроля не может превышать 30 календарных дней.

Обратите внимание! За соблюдением сроков регламентного обслуживания следит специалист, имеющий профильное образование.

Категория I приборов и устройств безопасности грузоподъёмных кранов представляет следующую аппаратуру:

• Устройства ограничения подъёма;
• Электромеханические лимитатеры вылета стрелы;
• Автоматические антиблокирующие агрегаты;
• Средства защиты от двойной блокировки (исключение – краны с решётчатыми конструкциями, а также машины с грейферами, магнитной шайбой, ковшовые).

Оперативные средства, которые входят в категорию II:

• Контроллеры угла/вылета стрелы;
• Датчики угла гуська;
• Индикаторы длины телескопической стрелы, когда номинальная грузоподъемность зависит от её длины;
• Системы для взвешивания грузов;
• Автоматической защиты от перенапряжения привода;
• Корректировщики грузового момента;
• Датчики положения выносных опор или стабилизаторов (для мобильных кранов);
• Индикаторы вращения барабана наматывателя, если визуальный контроль невозможен с рабочего места крановщика.

Размещение приборов и устройств, обеспечивающих безопасную работу башенного крана:

1. Прибор сигнализации и отключения крана вблизи линий электропередач.
2. Анемометр.
3. Датчик усилий ограничителя грузоподъемности.
4. Датчик ограничителя угла подъема стрелы.
5. Концевой выключатель ограничителя высоты подъема крюка (груза)
6. Звуковой сигнал
7. Концевой выключатель ограничителя поворота башни
8. Панель сигнализации ограничителя грузоподъемности
9. Релейный блок ограничителя грузоподъемности
10. Концевой выключатель ограничителя передвижения крана
11. Инвентарная путевая линейка
12. Тупиковые упоры
13. Противоугонные устройства

Защитные системы мостовых кранов

Приборы и устройства безопасности мостовых кранов необходимы для безопасного перемещения грузов по производственным участкам. Визуальный контроль всей зоны обслуживания производится с рабочего места. В цехах горячей обработки это невозможно из-за установленных станков, выделений избыточного тепла и дыма. Поэтому совершенствованием средств защиты, возможно, установить и повышенную безопасность обслуживания мостовых кранов.

Сложные участки — железнодорожный ввод, где двигающийся с вагонами локомотив затрудняет наблюдение из кабины крановщика, а также действующие подъёмники вертикального типа, устанавливаемые у рабочих мест.

Стоит перечислить средства управления рассматриваемыми устройствами:

1. Подключённые к цеховым компьютерам беспроводные датчики удалённого мониторинга и диагностики.
2. Автоматизированные приводы для контроля интенсивности движения.
3. Дистанционное управление.
4. Системы предотвращения столкновений (для цехов с двухуровневым расположением подъёмно-транспортного оборудования).
5. Детекторы перегрузки и положения.

Агрегаты оснащаются страховочными тросами и дорожками, назначение которых заключается в предохранении людей от падения с высоты. Они прокладываются на безопасном расстоянии вдоль троллѐй, чтобы гарантировать счастливый билет на жизнь даже практиканту ПТУ.

Указанные системы обязательны, если предельная высота работ:

• 1200 мм – промышленность;
• 1500 мм – судостроение;
• 1800 мм – строительство;
• 2400 мм – перегрузочные операции в портах и на станциях.

Защитные устройства на мобильных кранах

Номенклатура и тип предохранительного устройства на кране автомобильном (обязательный перечень):

1. Контроллер от перегрузки.
2. Ограничитель хода.
3. Предохранительные устройства.
4. Аварийные приспособления.
5. Механизмы, предотвращающие опасное действие на окружающую среду.

При конструировании и тестировании новой модели должны соблюдаться стандарты безопасности. Нужно проверить работу защитных механизмов. Эксплуатация доверяется опытным специалистам (подобные виды услуг закладываются в договоры на поставку).

Ограничитель крутящего момента, имеющийся на агрегате – это усилитель деформации, в котором используется дугообразная стальная пластина. Она преобразует продольную деформацию верхнего пояса в поперечную деформацию стальных пластин. В результате гибкий контакт исполняет противоперегрузочную и противоамплитудную функции.

Ограничитель подъёмного веса представляет собой силоизмерительное кольцо, жёстко связанное с направляющим роликом подъёмного троса или плунжера. При изменении нагрузки кольцо деформируется и подключается к различным управляющим триггерам.

Ограничитель веса решает две основные задачи:

• Определяет скорость подъёма блока, когда нагрузка достигнет заданного значения;
• Отключает мощность подъёмной цепи, если усилие превышает значение, допустимое для данной конструкции.

Действие всех защитных устройств направлено на то, чтобы автокран поднимал лёгкий груз на высокой скорости, а тяжёлый груз – на низкой. В случае перегрузки привод незамедлительно отключается.

Регламентные операции по обслуживанию техники выполняются структурами, которые располагают нужными измерительными и испытательными технологиями.