Ограничители грузоподъемности типа ОГШ. Реалии и перспективы

Ограничители грузоподъемности типа ОГШ выпускаются ЗАО «ИТЦ «КРОС» с 2002 г. и получают все более широкое распространение.

За это время выпущено более 350 экземпляров прибора. Они установлены на кранах во многих регионах России — от Дальнего Востока до Калининградской области.

Информация об ограничителях типа ОГШ, опыте их применения, информация о встроенном регистраторе параметров и возможности его использования для оценки ресурса крана неоднократно публиковались в различных изданиях [1, 2, 3, 4, 5].

К настоящему времени сформировалась структура ограничителя, определились «стандартные» комплектации, сведения о которых приведены в настоящей статье.

Данный материал позволит потенциальным потребителям нашей продукции иметь более полное представление о приборе и произвести обоснованный выбор требуемой комплектации ограничителей.

Классификация комплектов ограничителя.
Ограничители грузоподъёмности типа ОГШ предназначены для установки на краны мостового типа, портальные краны и служат для защиты их от перегрузок. Приборы выпускаются в трех исполнениях:
1 – без регистратора параметров;
2 – со встроенным регистратором параметров для кранов мостового типа;
3 – со встроенным регистратором параметров для портальных кранов.

В зависимости от типа крана выбирается соответствующая комплектация.
Все приборы предназначены для работы на открытом воздухе в макроклиматических районах с умеренным климатом и имеют исполнение У по ГОСТ 15150.

Ограничители грузоподъемности ОГШ-1

Ограничители грузоподъемности ОГШ-1предназначены для установки на краны-штабелеры, электротали, кран-балки, а также козловые, мостовые и другие краны с кабельным питанием с группой классификации режима не более А6 и грузоподъемностью до 10 т. Прибор выполнен в виде блока микропроцессорного с датчиком.

ОГШ-1 выпускается в разных модификациях.
Ограничитель грузоподъемности ОГШ-1.1С используется для кранов-штабелеров. Отличительной особенностью данного ограничителя являются два рабочих выхода реле. Первое ограничивает работу крана при превышении нагрузки в грузовом канате, а второе — при ослаблении натяжения каната в лебедке крана-штабелера ниже заданного.
Ограничитель грузоподъемности ОГШ-1.2В предназначен для установки на кран-балки и электротали.
Ограничители грузоподъемности ОГШ-1.3С (Б) используются для мостовых и козловых кранов с классом использования до А5 и грузоподъемностью ниже 10 т.
Все модификации ограничителя ОГШ-1 собраны из унифицированных узлов, что обеспечивает их взаимозаменяемость и ремонтопригодность.
Ограничители грузоподъемности ОГШ-2.3 … 2.7
Ограничители грузоподъемности ОГШ-2.3 … 2.7 предназначены для установки на мостовые, козловые и другие краны, на которые распространяются требования оборудования их регистраторами параметров.
Приборы регистрируют нагрузку с помощью датчиков балочного типа, датчиков сжатия, тензооси, а также датчиков нагрузки в канате.
Ограничители грузоподъемности ОГШ-2.3...2.4 предназначены для установки на мостовые и козловые краны с одной лебедкой. Ограничитель ОГШ-2.3 является прибором минимальной комплектации, предназначенным для кранов с кабельным питанием.
Ограничители ОГШ-2.5 … 2.7 устанавливаются на краны с двумя лебедками с троллейным или кабельным питанием, а также в условиях значительных промышленных помех, и имеют отдельный блок питания.
Ограничитель грузоподъемности ОГШ-2.5 предназначен для кранов с двумя лебедками, работающими совместно с суммированием сигналов от датчиков.
Ограничитель ОГШ-2.6 применяется на грейферных кранах, кранах-перегружателях, кранах с траверсами и разрешает работу одной из лебедок при запрещении работы второй лебедки.
Ограничитель ОГШ-2.7 обеспечивает работу с переключением режимов, например лебедка 1 – лебедка 2 или крюк – грейфер, с контролем суммарной нагрузки на кран и нагрузки на каждую из лебедок.

Ограничители грузоподъемности ОГШ-2.10

Ограничители грузоподъемности ОГШ-2.10 являются приборами безопасности нового поколения с регистратором параметров и цифровой передачей сигналов от датчиков.
Ограничители грузоподъемности ОГШ-2.10 предназначены для применения на любых мостовых и козловых кранах всех типов с количеством каналов измерения нагрузок до четырех при любом сочетании режимов работы, что обеспечивается соответствующим программным обеспечением.
Ограничители выпускаются либо со светодиодным индикатором (ОГШ-2.10И), либо с цифровым (ОГШ-2.10Ц).
Ограничители ОГШ-2.10И со светодиодной индикацией применяются на кранах, имеющих значительные колебания нагрузки в течение рабочего цикла (металлургические специального назначения с режимом работы до А8, грейферные и другие краны с высокими скоростями подъема).
Ограничители ОГШ-2.10Ц с цифровой индикацией используются для кранов с малыми скоростями подъема и на кранах, на которых требуется отслеживать нагрузки в течение рабочего цикла, например для подъема затворов гидроэлектростанций.
Ограничители грузоподъемности ОГШ-3
Ограничители грузоподъемности ОГШ-3предназначены для портальных кранов — перегрузочных и монтажных.
Серия ограничителей ОГШ-3 создана на базе унифицированных узлов ограничителей ОГШ 2.10 введением в состав ограничителя нового узла — датчика вылета, созданного на базе датчика азимута, выпускаемого ЗАО «ИТЦ «КРОС» для автомобильных кранов.

В состав ограничителей ОГШ-3 входят:
-  блок датчиков усилия с цифровыми преобразователями и узлами коммутации сигналов;
-  блок питания;
-  блок микропроцессорный, совмещенный с блоком индикации;
-  блок зажимов;
-  кабель сигнальный (КГ 4х1,5) длиной 10 м или по заказу;
-  кабель питания (КГ 4х1,5) длиной 10 м или по заказу;
-  узлы коммутации;
-  сервисное оборудование: нормировщик, прибор считывания с программным обеспечением.
Ограничители ОГШ-3 имеют три модификации:
-  ОГШ-3.8И — для перегрузочных кранов с постоянной грузовой характеристикой;
-  ОГШ-3.9И, ОГШ-3.9Ц — соответственно со светодиодной или цифровой индикацией.

Ограничитель грузоподъемности ОГШ-3.8И

Ограничитель ОГШ-3.8И предназначен для кранов с постоянной грузоподъемностью с одной или двумя лебедками, работающими совместно. Нагрузка регистрируется одним датчиком. Кран может работать с крюком или грейфером без переключения режимов работы ограничителя грузоподъемности.
Ограничители грузоподъемности ОГШ-3.9И, ОГШ-3.9Ц
Ограничители ОГШ-3.9И и ОГШ-3.9Ц являются многофункциональными приборами, предназначенными преимущественно для монтажных кранов с переменной грузоподъемностью в зависимости от вылета и возможностью ограничения скоростей основного и вспомогательного подъема в зависимости от нагрузки на крюке.
Ограничитель ОГШ-3.9И имеет4 управляющих реле, а ограничитель ОГШ-3.9Ц — 5 управляющих реле.
Реле 1 отключает при перегрузке главный подъем;
Реле 2 отключает при перегрузке вспомогательный подъем;
Реле 3 ограничивает скорость главного подъема при превышении соответствующего порогового значения нагрузки на крюке;
Реле 4 ограничивает скорость вспомогательного подъема при превышении соответствующего порогового значения нагрузки на крюке (в ОГШ-3.9И отсутствует);
Реле 5 запрещает увеличение вылета стрелы при срабатывании ограничителя основного подъема.
Обе модификации имеют переключатель режима «основной или вспомогательный подъем».

Специальные исполнения ограничителей

На базе типовых конструкций ограничителя ОГШ-2, ОГШ-3 могут быть выполнены их специальные исполнения, позволяющие учесть особенности конструкции и эксплуатации, в том числе при работе в условиях ионизирующего излучения, работе в агрессивных парах и газах.

Существенное расширение функцио-нальных возможностей ограничителя специального исполнения может быть получено применением специального блока логики, разработанного ЗАО «ИТЦ «КРОС» для расширения функций ограничителя. Блок логики имеет один цифровой вход на 8 каналов, 8 дискретных входов и 8 управляющих реле.
Например, использование блока логики на ограничителе грузоподъемности крана-штабелера позволило решить задачу запрета рабочих движений при отрыве колес грузовой тележки при наезде на препятствие с возможностью движения в обратном направлении.
Применение блока логики на портальном кране-манипуляторе позволило решить задачу ограничения грузоподъемности крана-манипулятора в четырех зонах с разной грузоподъемностью и управлять движениями стрелы и рукояти (вверх, вниз) с включением предварительной сигнализации при подходе к опасной зоне.

Датчики для ограничителей грузоподъемности

Для измерения нагрузки в силовой цепи грузоподъемного механизма используются тензометрические датчики различных фирм, в том числе и датчики собственного изготовления.

Основными принципами, которыми руководствуется ЗАО «ИТЦ «КРОС» при выборе типов датчиков и узлов их встройки, являются:
-  обеспечение прочностных характеристик силовой цепи грузоподъемного механизма на уровне, заложенном при проектировании крана;
-  легкость монтажа-демонтажа дат-чика;
-  обеспечение выполнения грузовых операций после демонтажа датчика (например, для ремонта или замены);
-  ремонтопригодность.

Наиболее широко применяются датчики фирм FLINTEC, ZEMIK, «ТЕНЗО-М», которые могут встраиваться в специальную опору барабана, под ось обводных блоков и т.д.

Датчики собственного изготовления представлены датчиками типа «ДНК», выпускаемыми серийно ЗАО «ИТЦ «КРОС».  Для измерения нагрузки в грузовом канате в большинстве случаев датчики типа «ДНК» устанавливаются в полиспастную систему грузовой лебедки крана, в которой имеется неподвижная ветвь каната. Датчики изготавливаются из высокопрочной стали и имеют антикоррозионную защиту и исполнение IP-67. Датчики выпускаются трех типоразмеров:
-  ДНК-1 для измерения нагрузок в канатах диаметром от 8 до 13,5 мм;
-  ДНК-2 для измерения нагрузок в канатах диаметром от 15 до 22 мм;
-  ДНК-3 для измерения нагрузок в канатах диаметром от 23 до 31 мм.

Регистратор параметров

Ограничители ОГШ-2, ОГШ-3 имеют встроенный регистратор параметров, являющийся составной частью ограничителя.
Чтобы воспользоваться регистратором параметров работы крана необходимо данные, накопленные в приборе, перенести в «прибор считывания», а затем из прибора считывания в компьютер для обработки. Перенос из прибора считывания и обработка данных регистратора параметров производится с использованием интерфейса программы обработки. В результате создается файл данных регистратора параметров за период с момента установки регистратора на кран до момента считывания данных.
Регистратор параметров соответствует требованиям нормативных документов РД 10-382-00, РД 10-399-01, РД СМА 001-03 и обеспечивает регистрацию и хранение идентификационной информации, информации долговременного хранения, оперативной информации.
Информация долговременного хранения представлена в виде данных о количестве рабочих циклов, выполненных краном и лебедками, их распределении по уровням нагружения, общей наработке крана в моточасах, суммарной массе поднятых грузов и числе срабатываний ограничителя.

При наличии файлов регистратора параметров за разные периоды работы крана возможен просмотр наработки крана за период между моментами считывания данных.

Распределение циклов по уровню нагрузки представлено в табличном и графическом видах.
Оперативная информация представлена сведениями о последних 32 циклах работы крана и последних 32 срабатываниях ограничителя грузоподъемности с указанием процента загрузки, веса поднятого груза, даты и времени выполнения цикла. Циклы, выполненные за последние 40 минут работы (но не более 32 циклов), можно просмотреть в графическом виде с посекундной регистрацией нагрузки и событий. Предусмотрена возможность вывода графиков на печать или сохранение в виде рисунков.
Информация регистратора о работе крана может быть сохранена в файл или выведена на печать в виде отчета или протоколов по формам, рекомендованным в РД СМА 001-03.

Перспективы

Опыт применения ограничителей типа ОГШ показал, что надежность работы прибора в первую очередь определяется выбором датчика нагрузки и способом его установки на кране.
В этом направлении ЗАО «ИТЦ «КРОС» проводит поисковые работы, направленные на создание новых типов датчиков и унифицированных модулей встройки, обеспечивающих получение достоверной информации о нагрузке на крюке в течение длительного времени.
Существующие модули встройки датчиков зачастую не обеспечивают стабильность показаний и требуют периодического контроля и подстройки.

Другим направлением развития ограничителей является совершенствование программного обеспечения. В настоящее время для ограничителей типа ОГШ имеется более 20 действующих программ и более 10 устаревших, применявшихся на первом этапе развития прибора. Большинство программ имеют жесткую логику, не позволяющую адаптировать ограничитель грузоподъемности с учетом особенностей его применения на конкретном кране.

Однако надо иметь в виду, что совершенствование программного обеспечения ограничителей сдерживается отсутствием обученных наладчиков приборов безопасности, способных квалифицированно выполнять данную работу.

ЗАО «ИТЦ «КРОС» постоянно проводит работу по расширению сервисной сети и подготовке специалистов по установке, обслуживанию и ремонту ограничителей типа ОГШ. В настоящее время в ЗАО «ИТЦ «КРОС» организована стажировка наладчиков приборов безопасности, в результате которой наладчики, имеющие удостоверение с правом обслуживания приборов других фирм, получают право работы с приборами, выпускаемыми ЗАО «ИТЦ «КРОС».

Следующим направлением развития приборов типа ОГШ является расширение их функций, а именно создание многофункциональных приборов, контролирующих нетолько нагрузку на крюке, но и работу меха-низмов. Первые шаги в этом направлении уже сделаны. Ограничители ОГШ-3.9И, ОГШ-3.9Ц контролируют не только нагрузку на крюке, но и управляют скоростью подъема.

В настоящее время все большее распространение получают системы управления с частотным регулированием скорости рабочих движений (в частности, подъема груза). Здесь требования «мгновенного» останова вступают в противоречия с системой регулирования скорости. В связи с этим необходима адаптация ограничителя к системе частотного привода. Положительный опыт в этом направлении имеется, когда при совместной работе с разработчиками системы управления для портального крана-манипулятора была определена система команд снижения скорости рабочих движений, предшествующих останову. Работа в данном направлении будет продолжена.

Применение регистратора параметров позволяет сделать существующий шаг вперед с точки зрения оценки ресурса, отработанного краном за определенный период.В этой связи появляются особые требования к достоверности регистрируемой информации. В ограничителях ОГШ-2, ОГШ-3 предусмотрен контроль правильности показаний датчиков при включении ограничителя.

Однако это только первый этап работы по обеспечению достоверности регистрируемой информации, и работа в этом направлении должна быть продолжена.

В заключение следует отметить, что ЗАО «ИТЦ «КРОС» непрерывно ведет работы по совершенствованию ограничителей типа ОГШ, повышению их качества и надежности. Мы надеемся, что данная публикация позволит разработчикам, изготовителям и владельцам кранов сделать правильный выбор в вопросе применения ограничителей для кранов мостового типа и портальных кранов.

Литература
1. Тимин Ю. Ф., Потапов В. А. Ограничители грузоподъемности типа ОГШ //Подъемно-транспортное дело, 2004 г.,№ 1, с. 20-24.
2. Тимин Ю. Ф., Дунаев А. А. Регистратор параметров ограничителя грузоподъемности ОГШ-2 для мостовых и козловых кранов // Безопасность труда в промышленности, 2005 г., № 9, с. 20-22.
3. Котельников В. С., Сушинский В. А.,Тимин Ю. Ф., Царев С. А. Опыт применения встроенного регистратора параметров ограничителя ОГШ-2 на мостовых и козловых кранах // Безопасность труда в промышленности, 2005 г., № 12, с. 26-32.
4. Тимин Ю. Ф., Дунаев А. А., Потапов В. А. Конструкции и опыт применения ограничителей грузоподъемности типа ОГШ // Подъемно-транспортное дело, 2005 г., № 3, с. 18-24.
5. Тимин Ю. Ф., Потапов В. А., Царев С. А. Опыт применения ограничителей грузоподъемности типа ОГШ со встроенным регистратором параметров // Подъемные сооружения. Специальная техника, 2006 г., № 3, с. 18-24.

141281 Московская обл., г. Ивантеевка, Санаторный пр-д., д. 1
Тел./факс: (495) 517-9185,
517-9186, 517-9187
E-mail: Kros@tsinet.ru