Охарактеризовать систему автоматической защиты (САЗ).
Автоматическая защита - совокупность операций, осуществляемых техническими средствами с целью предотвращения экстремальных и аварийных режимов работы. К системам автоматической защиты (САЗ) относятся предохранительные клапаны гидравлических и пневматических систем, различные блокировочные устройства.
Системы автоматической защиты(САЗ), предназначенные для защиты машин и механизмов, а также человека, участвующего в производственном процессе, могут строиться по двум основным направлениям. Во-первых, эти системы должны обеспечивать бесперебойную и надежную работу всех машин, механизмов и другого используемого в производственном процессе оборудования. При возникновении возможных отклонений от нормального режима работы система защиты должна через устройства сигнализации оповещать обслуживающий персонал об этих изменениях для принятия соответствующих мер по их устранению.
Пропорциональный исполнительный механизм: назначение, конструкция, принцип работы и место в схеме.
Исполнительные устройства предназначены для преобразования управляющих (командных) сигналов в регулирующие воздействия на объект управления. Практически все виды воздействий сводятся к механическому, т. е. к изменению величины перемещения, усилия к скорости возвратно-поступательного или вращательного движения. Исполнительные устройства являются последним звеном цепи автоматического регулирования и в общем случае состоят из блоков усиления, исполнительного механизма, регулирующего и дополнительных (обратной связи, сигнализации конечных положений и т. п.) органов. В зависимости от условий применения рассматриваемые устройства могут существенно различаться между собой. К основным блокам исполнительных устройств относят исполнительные механизмы и регулирующие органы.
Исполнительные механизмы классифицируют по ряду признаков: – по виду используемой энергии — электрические, пневматические, гидравлические и комбинированные; – по конструктивному исполнению — мембранные и поршневые; – по характеру обратной связи — периодического и непрерывного действия.
Пропорциональный исполнительный механизм
Пропорциональный исполнительный механизм по конструкции похож на двухпозиционный двигатель. Однако возможность пропорционального регулирования достигается установкой на одном валу двух электродвигателей. Первый вращает вал в одном направлении, второй — в противоположном. Кроме того, исполнительный механизм включает в себя редуктор, муфту и зубчатую рейку. Пропорциональное регулирование (например, газового вентиля в дорожных ремонтерах) обеспечивается потенциометром, используемым для создания обратной связи в схеме.
Автоматизация катков: назначение САУ, принцип работы, схема.
Существенное повышение эффективности строительного производства обеспечивается путем постоянного совершенствования технологии, организации, управления и используемого оборудования. Одновременно основное значение в указанных видах работ приобретает не только механизация, но и автоматизация и роботизация строительного производства.
Незаменимыми машинами для уплотнения дорожно-строитель-ных материалов при строительстве дорог и различных площадок являются дорожные катки, автоматизации которых в последнее время уделяется большое внимание.
Современные дорожные катки с гидравлической системой управления для автоматической настройки на оптимальный режим работы оснащаются электронной системой с микропроцессорной техникой. Применение бортового микропроцессора позволяет, в зависимости от требуемой плотности и толщины укатываемого слоя, выбирать и автоматически поддерживать постоянную скорость передвижения катка, а ее изменение производить плавно, равномерно и качественно уплотняя материал. Эта система обеспечивает не только соответствие между направлением движения машины и вращения вала вибровозбудителя, но и автоматический разгон и торможение, а также изменение частоты колебаний в зависимости от плотности укатываемой поверхности, включение и отключение вибровозбудителя при изменении направления движения катка.
Система электронного автоматического управления вибрационным катком состоит из силовой (гидравлической) части и электронного блока управления ЭБУ с операционным усилителем. Силовая часть содержит регулируемые реверсивные аксиально-поршневые насосы, аксиально-поршневые регулируемые и нерегулируемые гидромоторы, насосы систем управления и подпитки, а также редукционные клапаны с пропорциональным электрическим управлением.
Величина электрического сигнала из ЭВУ обеспечивается пропорциональным регулированием насосов ходовой системы и вибровозбудителя. В этом случае задающий сигнал от рычага подачи топлива подается в ЭБУ, усиливается, преобразуется в нем и поступает на управляющие обмотки пропорционального электромагнита редукционного клапана, формирующего требуемое давление в системе управления. При этом поток рабочей жидкости перемещает поршень гидроусилителя насоса и, изменяя угол наклона блока цилиндров, определяет подачу насоса в соответствии с заданным сигналом.
Регулирование подачи насоса в зависимости от нагрузки производится следующим образом. Увеличение нагрузки на движителях вызывает увеличение крутящего момента на валу двигателя, что определяется датчиком скорости. Датчик обратной связи регистрирует снижение частоты вращения вала двигателя и подает сигнал в ЭБУ, из которого сигнал рассогласовывания поступает в редукционный клапан, формирующий давление в системе управления в соответствии с величиной поступившего сигнала. В связи с этим уменьшается и подача насоса.
В случае отключения одного из мостов катка в ЭБУ подается сигнал, преобразуемый в уменьшенный и подаваемый на пропорциональные электромагниты редукционных клапанов. В результате этого подача насоса уменьшается в два раза, а заданная скорость движения катка сохраняется постоянной.
Вибровозбудитель приводится в работу с помощью объемного гидропривода. При этом для предотвращения образования наплывов грунта и в особенности асфальта при изменении направления движения или при остановке катка происходит автоматическое отключение вибровозбудителей (в связи с уменьшением скорости катка ниже допустимой), а при достижении заданной скорости они вновь включаются в работу.
В системе автоматики используются переключатели выбора частоты вибрации и отключения одного из вибровозбудителей, а также задатчик изменения частоты вибрации, постоянно контролирующий плотность покрытия. При этом требуемая частота вибрации задается независимо от направления и скорости движения машины.
В комбинированных катках задние пневматические колеса приводятся во вращение попарно отдельными гидродвигателями. Это позволяет при движении катка на поворотах осуществлять автоматическую регулировку скорости качения одной пары колес относительно другой.
Во время работы с горячим асфальтом смачивание и охлаждение вальцов выполняется автоматически путем периодического включения насоса для подачи воды под давлением.
В катках на пневматических колесах, при работе с материалами различного вида и состава, требуемыми толщиной уплотнения и плотностью, обеспечивается централизованное автоматическое регулирование давления воздуха в шинах.
Наряду с автоматическим управлением вибровозбудителя и катка возможно их переключение на ручное.
Благодаря использованию в катках чувствительной электронной системы, насосы и гидродвигатели работают в оптимальном режиме, что значительно увеличивает срок их службы.
Автоматизация управления рабочим процессом дорожных катков позволяет оптимизировать этот процесс с учетом физико-механических свойств уплотняемого материала и ведет к повышению производительности и качеству выполняемых работ, снижению времени уплотнения и расхода топлива, а также улучшает условия работы машиниста.
Автоматизация контроля качества уплотняемых дорожно-строительных материалов
В катках с вибровозбудителем (рис. 10.47, а) на вибровальце устанавливается вибродатчик 4, сигналы от которого поступают по кабелю в преобразователь и орган сравнения 2, усиливаются и подаются в исполнительные органы. Одновременно данные измерений поступают в постоянное запоминающее устройство и на панель индикации в кабине машиниста. В процессе работы катка на уплотняемой площадке приборы по показаниям вибродатчиков регистрируют изменяемые физические и динамические свойства уплотняемого материала. При повышении плотности и одновременном увеличении модуля упругости земляного полотна на приборе фиксируются возрастающие показания. В случае устройства полотна из грунта с различными модулями упругости определяется результирующий динамический модуль упругости и регистрируется относительная величина несущей способности основания.
Современное устройство, устанавливаемое на катках и обеспечивающее его автоматический режим работы, состоит из трех основных блоков. К ним относятся блок задания условий работы (БЗУР), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и блок индикации (БИ) (рис. 10.49). БЗУР состоит из набора переключателей, с помощью которых задаются условия работы катка. ПЗУ содержит информацию по специально разработанным программам, устанавливающим взаимосвязь между условиями и режимами работы катка. На блок индикации в цифровой (на дисплее), световой, а при необходимости и звуковой форме поступают данные о раб. те катка.
Автоматическое устройство режима работы катков
Авиационные краны.
Авиационные краны представляют собой вертолеты сконструированные изначально для грузоподъёмных работ (Sikorsky S-60 Skycrane (Sikorsky)) или разработанные на базе существующих вертолетов (Камов КА-25К (ОКБ Камова), Миль Ми-10К (ОКБ Миля)).
Вертолет Ми-10.
Большое применение вертолеты находят в качестве воздушных кранов для подъема, перевозки и установки на место различных материалов, оборудования и сооружений. С их помощью строятся силовые и коммуникационные линии, релейные станции, прокладываются телеграфные кабели, устанавливаются и монтируются (столбы и опоры, на которые затем с помощью же вертолетов навешивается кабель. При прокладке трубопроводов вертолеты применяются для доставки секций труб на места их установки. С помощью вертолетов перевозятся, устанавливаются и обслуживаются буровые вышки. В труднодоступных местах ведется строительство ограждений участков, территории, доставляются легко-сборные дома.
Вертолеты-краны применяются для подъема и установки стальных балок, и других материалов, необходимых для строительства на верхних плоскостях небоскребов, а также для установки строительного оборудования и кондиционеров на крышах. С помощью вертолетов производится строительство легких мостов. Вертолет иногда применяется и как средство связи с людьми на земле. При этом связь осуществляется при помощи надписей в небе, сигнальных полос или ракет, разбрасывания листовок, сигналов, сбрасывания -на парашютах соответствующей информации, передачи речи через громкоговоритель.
Основой появления специальною вертолета-крана послужил анализ конструкции многоцелевых вертолетов, используемых для транспортиров амия грузов на внешней подвеске. Типичными их недостатками являются: плохие условия обзора; большой вес конструкции грузовой кабины вертолета; непригодность общей схемы конструкции.
Первые полынки создания вертолетов-кранов были сделаны уже в 50-е годы. Однако из-за различных трудностей дело дошло только до создания опытных образцов. Только в начале 60-х годов появились первые удачные конструкции вертолетов-кранов, которые и до настоящего времени находят широкое применение. Особенность применения вертолетов-кранов и вертолетов, используемых для перевозки грузов на внешней подвеске, требует рассмотрения и решения многочисленных вопросов при их проектировании.
Вертолет-кран, имея незначительную дальность полета с грузами, не пользуется хорошим сбытом. Многие потребители, эксплуатирующие вертолеты, нуждаются в таком вертолете, который работал бы не только в качестве вертолета-крана, а мог бы перевозить грузы на внешней подвеске на расстояния, обычные для других типов вертолетов. Грузы, перевозимые на внешней подвеске, могут транспортироваться по-разному (как элементы строительных конструкций на грузовом кране, пассажирские кабины, контейнеры, платформы или сетки, подвешиваемые к силовым узлам конструкции фюзеляжа, и т. д.). Анализ возможностей вертолета-крана показывает, что при относительно малых затратах на поддержание исправного технического состояния и экономичности использования диапазон его применения может настолько расшириться, что применение его в качестве специального транспортного вертолета ненамного уступит обычному вертолету с грузовой кабиной.
Зарубежные специалисты констатируют, что в настоящее -время современные вертолеты-краны еще не отвечают всем предъявляемым к ним требованиям. Это объясняется тем, что стоимость вертолета в пересчете на тягу или массу транспортируемого (поднимаемого) груза еще высока. Причины этого — большие расходы на разработку и постройку вертолетов и неудовлетворительные их использование. Абсолютное снижение расходов (снижение стоимости производства вертолетов-кранов) вряд ли возможно в ближайшее время, однако можно уже сейчас увеличить количество летных часов и тем самым относительно снизить их стоимость.
Необходимо также улучшить такой показатель, как отношение летных часов к нерабочему времени, и уменьшить время и расходы на техническое обслуживание, что возможно при применении конструкций с минимальным техническим обслуживанием. Этот показатель (отношение летных часов к нерабочему времени).можно увеличить за счет ослабления ограничений, накладываемых на летную эксплуатацию вертолета метеорологической обстановкой, что может быть обеспечено внедрением в летную практику автономной навигации, т. е. полетов по приборам (полет к месту производства работ или полет с подвешенным грузом), и, с другой стороны, снижением минимума требований к правилам визуального полета (например, для выполнения погрузочно-разгрузочных операций).
В будущем на основе применения соответствующего оборудования зарубежные фирмы предполагают сделать возможными полеты вертолетов-кранов и в ночное время. Все эти мероприятия, с их точки зрения, повысили бы заинтересованность предпринимателей в применении вертолетов-крапов в промышленности.