Ю. Б. Тихонов системы автоматики дорожных и строительных машин учебнометодическое пособие
 Скачать 1.44 Mb.
|
|
Ю. Б. Тихонов СИСТЕМЫ АВТОМАТИКИ ДОРОЖНЫХ И СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН Учебно-методическое пособие Омск • 2009 Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)» Ю. Б. Тихонов 2 СИСТЕМЫ АВТОМАТИКИ ДОРОЖНЫХ И СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН Учебно-методическое пособие Допущено Учебно-методическим объединением вузов по образованию в области автоматизированного машиностроения (УМО АМ) в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Автоматизация технологических процессов и производств (строительство)» направления «Автоматизированные технологии и производства» Омск СибАДИ 2009 3 УДК 681.5+625.76.08 ББК 32.973+39.311-06-5 Т 46 Рецензенты: канд. техн. наук, проф. В.Г. Шахов (ОмГУПС); канд. техн. наук, доц. А.Т. Когут (ОмГУПС) Работа одобрена редакционно-издательским советом академии в качестве учебно- методического пособия для студентов специальностей 190603 «Сервис транспортных и технологических машин и оборудования нефтегазодобычи», «Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (строительные, дорожные и коммунальные машины), 190205 «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование», 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств (в строительстве)». Тихонов Ю.Б. Т46 Системы автоматики дорожных и строительных машин: Учебно-методическое пособие. - Омск: СибАДИ, 2009. - 127 с. ISBN 978-5-93204-426-1 В учебно-методическом пособии рассматриваются назначение, состав, принцип работы систем автоматики, приводится порядок выполнения лабораторных работ, указываются требования к содержанию отчета. По каждой лабораторной работе имеются контрольные вопросы для проверки знаний. Настоящее учебно-методическое пособие является руководством для выполнения лабораторных работ по дисциплинам «Автоматизация и компьютеризация процессов сервиса транспортных и технологических машин», «Эксплуатация систем управления машин и комплексов», «Приборы безопасности грузоподъемных машин», «Системы автоматики предприятий стройиндустрии». Табл. 42. Ил. 36. Библиогр.: 6 назв. ISBN 978-5-93204-426-1 © ГОУ «СибАДИ», 2009 ОГЛАВЛЕНИЕ Общие указания............................................................................................................ 6 Правила электробезопасности при выполнении лабораторных работ....................... 6 Содержание отчета по лабораторным работам и требования, предъявляемые к его оформлению ........................................................................................................ 7 Введение ........................................................................................................................ 8 Лабораторная работа № 1. Изучение характеристик системы «Профиль-30» ............................................................................................................... 11 1. Назначение системы «Профиль-30» ................................................................... 11 2. Состав системы «Профиль-30»........................................................................... 11 3. Режимы работы системы «Профиль-30» ............................................................ 15 4. Принцип работы системы «Профиль-30»........................................................... 16 4 5. Описание лабораторного стенда......................................................................... 18 6. Порядок выполнения работы ............................................................................... 19 Контрольные вопросы ............................................................................................. 21 Лабораторная работа № 2. Изучение характеристик анемометра АСЦ-3............... 22 1. Назначение анемометра АСЦ-3 ......................................................................... 22 2. Состав и принцип работы анемометра АСЦ-3 ................................................... 22 3. Состав и принцип работы стенда СКН-АС2 ...................................................... 24 4. Порядок выполнения работы ............................................................................... 26 4.1. Автономная проверка блока контроля анемометра.................................... 26 4.2. Проверка анемометра в комплекте с датчиком скорости ветра................. 28 Контрольные вопросы.............................................................................................. 30 Лабораторная работа № 3. Изучение характеристик ограничителя грузо- подъемности ОГБ-2....................................................................................................... 30 1. Общие сведения................................................................................................... 30 2. Назначение и состав ограничителя грузоподъемности ОГБ-2 ........................... 34 3. Принцип работы ограничителя грузоподъемности ОГБ-2 ................................ 37 4. Определение отклонения от линейности характеристик датчиков................... 37 5. Состав и устройство лабораторного стенда ....................................................... 38 6. Порядок выполнения работы ............................................................................... 39 Контрольные вопросы ............................................................................................. 42 Лабораторная работа № 4. Изучение характеристик ограничителя грузо- подъемности ОГБ-3....................................................................................................... 43 1. Общие сведения................................................................................................... 43 2. Назначение и состав ограничителя грузоподъемности ОГБ-3 ........................... 46 3. Принцип работы ограничителя грузоподъемности ОГБ-3 ................................ 50 4. Назначение и состав стенда контроля и наладки СКН-2 ................................... 50 5. Состав лабораторной установки ......................................................................... 51 6. Порядок выполнения работы ............................................................................... 52 Контрольные вопросы ............................................................................................. 55 Лабораторная работа № 5. Изучение характеристик ограничителя грузо- подъемности АСУ ОГП 31А........................................................................................ 55 1. Назначение ограничителя грузоподъемности АСУ ОГП 31А........................... 55 2. Основные технические характеристики АСУ ОГП31А...................................... 57 3. Состав ограничителя грузоподъемности АСУ ОГП 31А................................... 58 4. Состав, назначение и принцип работы составных частей ограничителя грузоподъемности АСУ ОГП 31А ............................................................................... 58 5. Принцип работы ограничителя грузоподъемности АСУ ОГП 31А ..............................................................................................................................64 6. Описание лабораторной установки ..................................................................... 67 7. Порядок выполнения работы ............................................................................... 68 7.1. Включение прибора и проверка прохождения теста.................................. 68 7.2. Проверка юстировочных режимов.............................................................. 68 7.3. Проверка координатной защиты ................................................................. 70 7.4. Проверка ограничения грузоподъемности.................................................. 72 7.5. Проверка кодов неисправностей ................................................................. 72 7.6. Снятие грузовой характеристики ................................................................. 73 Контрольные вопросы ............................................................................................. 74 Лабораторная работа № 6. Изучение характеристик устройств защиты от опасного напряжения ................................................................................................... 75 1. Назначение и область применения устройств защиты от опасного на- пряжения....................................................................................................................... 75 5 2. Состав и принцип работы устройства «Барьер-1М».......................................... 76 3. Основные технические характеристики устройства «Барьер-1М» ................... 79 4. Состав и принцип работы устройства «Барьер-2000К» ..................................... 80 5. Основные технические характеристики устройства «Барьер-2000К» .............. 83 6. Состав и принцип работы устройства УЗК1-2А ................................................. 83 7. Основные технические характеристики устройства УЗК1-2А .......................... 85 8. Назначение, состав и принцип работы комплекта диагностического оборудования КДО-ОН-01........................................................................................... 85 9. Порядок выполнения работы с устройством «Барьер-1М» ............................... 87 9.1. Автономная проверка АБ ............................................................................ 87 9.2. Комплексная проверка АБ и БОС ............................................................... 89 10. Порядок выполнения работы с устройством «Барьер-2000К» ......................... 90 11. Порядок выполнения работы с устройством УЗК1-2А..................................... 93 Контрольные вопросы ............................................................................................. 95 Лабораторная работа № 7. Изучение характеристик ограничителя грузо- подъемности ОНК-140 ................................................................................................. 96 1. Назначение и состав ОНК-140 ............................................................................. 96 2. Назначение основных элементов индикации и управления ОНК-140 .............. 100 3. Принцип работы ОНК-140 ................................................................................... 103 4. Назначение, состав и принцип работы стенда СКН-МП3 ................................. 106 5. Описание лабораторного стенда ......................................................................... 107 6 6. Порядок выполнения работы ............................................................................. 108 6.1. Включение и проверка прохождения теста ................................................ 108 6.2. Проверка функционирования в рабочих режимах ..................................... 108 6.3. Проверка дискретных сигналов управления.............................................. 109 6.4. Проверка канала датчика поворота платформы ......................................... 110 6.5. Проверка реакции блока обработки сигналов на обрыв датчиков.... 110 6.6. Проверка ограничения грузоподъемности................................................... 111 6.7. Проверка режимов координатной защиты.................................................. 111 6.8. Снятие грузовой характеристики ................................................................. 113 Контрольные вопросы .......................................................................................... 114 Библиографический список...................................................................................... 115 Приложение 1. Вывод аналитической зависимости для грузовой характеристики крана и характеристики отключения ограничителя грузоподъемности. Принципы построения ограничителей грузоподъемности......................................... 115 Приложение 2. Принцип работы трансформаторных преобразователей дат- чиков в ограничителях грузоподъемности ОГБ-2 и ОГБ-3 ..................................... 120 7 Общие указания Лабораторные занятия представляют собой экспериментальный метод решения определенной задачи, дополняя и конкретизируя учебный материал, с которым студенты знакомятся на лекциях. В процессе выполнения лабораторных работ студенты знакомятся с устройством и конструктивными особенностями систем автоматики, осваивают методику и технику проведения лабораторного эксперимента, чтения схем, самостоятельно решают несложные вопросы исследовательского характера. К выполнению каждой работы студенты должны подготовиться до лабораторного занятия, предварительно ознакомившись с описанием работы и изучив соответствующие вопросы теории. Отдельные вопросы теории, которые представляются недостаточно понятными, необходимо проработать по учебнику или по конспекту лекций. Правила электробезопасности при выполнении лабораторных работ 1. Лабораторные стенды являются действующими электроуста- новками и при определенных условиях могут стать источником опас- ности поражения электрическим током. Тело человека обладает свой- ством электропроводности и при соприкосновении с двумя неизоли- рованными элементами установки, находящимися под напряжением, оно становится звеном электрической цепи. Электрический ток, про- текающий через тело человека, может вызвать электрическую травму (ожог кожи) или нанести тяжелые поражения нервной, сердечной и дыхательной системам организма. Ток силой 0,05 А опасен, а силой 0,1 А - смертелен. Степень поражения электрическим током зависит и от продолжительности его воздействия. Опасность поражения электрическим током возрастает с увеличением напряжения. Все это следует помнить и всегда соблюдать необходимые меры предосторожности. 2. Прежде чем приступить к сборке схемы, следует убедиться в том, что стенд обесточен (выключатель напряжения стенда находится в выключенном положении). 3. Нельзя проверять пальцами наличие напряжения между выводами источников питания или линейных проводов сетей. 4. Не пользуйтесь проводами без наконечников и штырей. 8 5. Подавать напряжение на стенд и проводить эксперимент можно только с разрешения руководителя лабораторного занятия. 6. Не прикасайтесь к неизолированным элементам соединительных и коммутационных устройств, находящихся под напряжением. 7. Прежде чем производить какие-либо изменения в схеме, ее нужно отключить от источника электрической энергии. 8. Обнаружив любую неисправность в электрическом устройстве, находящемся под напряжением, немедленно снимите напряжение со стенда и сообщите об этом руководителю лабораторного занятия. Содержание отчета по лабораторным работам и требования, предъявляемые к его оформлению Студент должен иметь отдельную рабочую тетрадь для оформления отчетов по лабораторным работам. Содержание отчета указано для каждой лабораторной работы. В процессе подготовки к работе в тетрадь заносятся: название работы, цель работы, электрическая схема испытаний, таблицы, расчетные формулы. По результатам эксперимента каждый студент выполняет при необходимости расчеты, строит графики и оформляет отчет. Отчет оформляется чернилами, тщательно и аккуратно с оставлением полей. Материал отчета должен излагаться грамотно, записи и формулировки должны быть точными и ясными. Схемы и графики выполняются с помощью чертежных принадлежностей. Каждый студент по выполненной работе должен отчитаться перед преподавателем. 9 Введение Автоматизация процессов производства предусматривает применение машин, агрегатов, установок, приборов, позволяющих осуществлять производственные процессы без физических усилий человека и лишь под его контролем. Под автоматизацией понимается полное или частичное применение всего комплекса средств автоматики, телемеханики и вычислительной техники. Все более широко применяются электроника, бесконтактные электромагнитные элементы, лазерные, микропроцессорные устройства. Однако сохраняют свою важную роль электропневматические и электрогидравлические устройства. На линейных дорожных машинах применяются, в частности, системы автоматического управления рабочим органом машины. Большинство грузоподъемных машин являются объектами повышенной опасности. На грузоподъемных машинах применяются системы автоматической защиты и автоматического контроля. Системы автоматической защиты отключают механизмы, дальнейшая работа которых может привести к аварийным ситуациям. Системы автоматического контроля выдают информацию, на основании которой оператор совершает определенные действия с целью предотвращения аварийных ситуаций. При эксплуатации грузоподъемных машин должны строго соблюдаться Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных машин. Существует четыре вида Правил для различного типа грузоподъемной техники: -Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов; -Правила устройства и безопасной эксплуатации подъемников и вышек; -Правила устройства и безопасной эксплуатации кранов-трубоукладчиков; -Правила устройства и безопасной эксплуатации кранов-манипуляторов. Словосочетания «системы безопасности» или «устройства безопасности» для краткости называют приборами безопасности (ПБ). Применение ПБ в соответствии с указанными Правилами находится под контролем органов Ростехнадзора РФ. На грузоподъемных машинах ПБ отличаются большим разнообразием. Больше всего таких систем на грузоподъемных кранах. К ПБ грузоподъемных кранов относятся: -концевые выключатели; -ограничители грузоподъемности (грузового момента); -приборы защиты от опасного приближения к линиям электропередачи (ЛЭП); -приборы (технические средства) координатной защиты; - регистраторы параметров работы крана; -звуковые сигнальные устройства; -ограничители перекоса козловых кранов и мостовых кранов-перегружателей; -приборы защиты от падения груза и стрелы при обрыве любой из трех фаз питающей электрической сети (для кранов с электроприводом); -указатели грузоподъемности; -креномеры (сигнализаторы крена); -сигнальные анемометры. Самым распространенным ПБ является ограничитель грузоподъемности. Электронные ограничители грузоподъемности ОГБ-2, ОНК-М в зависимости от модификации применяются на различных типах кранов с решетчатой стрелой: автомобильных, самоходных на пневмохо-ду, на гусеничном ходу, а также на башенных кранах. Электронные ограничители грузоподъемности ОГБ-3П-3575, ОГБ-3 всех модификаций, а также микропроцессорные ограничители грузоподъемности АСУ ОГП и ОНК-МП-120 всех модификаций применяются на автокранах с телескопической стрелой. Причем ограничитель грузоподъемности ОГБ-3П-3575 специально разработан для автокрана КС-3575. 10 Перечисленные ограничители грузоподъемности сняты с производства, но находятся в эксплуатации на кранах выпуска прошлых лет. В настоящее время выпускаются микропроцессорные ограничители грузоподъемности ОГМ 240 различных модификаций, предназначенные для автокранов с телескопической стрелой. Наибольшее распространение получили микропроцессорные ограничители грузоподъемности ОНК-140. Эти ограничители являются усовершенствованной моделью ОНК-МП-120 и насчитывают более 100 модификаций. В зависимости от модификации ОНК-140 могут применяться на автокранах, самоходных кранах на пневмоходу, на гусеничном ходу с гибкой и жесткой подвеской стрелы, на башенных кранах, на кранах-трубоукладчиках. Особенностью ОНК-140 является их многофункциональность, т.е. они могут выполнять функции не только ограничителя грузоподъемности, но и других приборов безо 11 пасности: координатной защиты, защиты от опасного напряжения ЛЭП, анемометра, регистратора параметров и т.д. На смену ОНК-140 сейчас приходят микропроцессорные ограничители грузоподъемности ОНК-160: -ОНК-160Б - для башенных кранов; -ОНК-160М - для мостовых кранов; -ОНК-160С - для стреловых кранов. Упомянутые ограничители грузоподъемности получили наибольшее распространение. Есть и другие типы ограничителей грузоподъемности. Однако они встречаются редко. К приборам защиты от опасного напряжения относятся устройства типа «Барьер» и УЗК. К сигнализаторам крена относятся простейшие жидкостные, шариковые, маятниковые указатели наклона платформы крана, а также устаревшая модель сигнализатора СКМ-3. Выпускается и микропроцессорный прибор КСЦ-1. К наиболее распространенным анемометрам относятся М95М-2, М95М-Ц, АСЦ-3, причем АСЦ-3 является микропроцессорным. В связи с применением многофункциональных приборов ОНК-140, ОНК-160 необходимость в отдельных устройствах безопасности отпадает. Применение систем безопасности не отменяет действующих правил, не снимает ответственности с лиц, отвечающих за безопасное проведение работ. Системы безопасности помогают чело- веку-оператору избежать опасных ситуаций при эксплуатации грузоподъемной техники. В настоящем учебно-методическом пособии рассматриваются некоторые системы автоматики, приводится порядок проведения лабораторных работ по изучению этих систем. 12 |