На автомобильных кранах устанавливают ограничители высоты подъема, вылета и грузоподъемности.

Ограничитель высоты подъема крюка автоматически отключает грузовую (вспомогательную) лебедку при подходе груза к головке стрелы. Ограничитель устанавливают или на головке стрелы или чаще на барабане лебедки.

Ограничитель высоты подъема, устанавливаемый на головке 5 (рис. 120, а) стрелы, состоит из ограничительной скобы 2 с рычагом 3 и конечного выключателя 4, который включен в цепь управления краном так, что в рабочем положении его контакты замкнуты.

При подъеме крюка в крайнее верхнее положение толкатель, укрепленный на крюковой подвеске, поворачивает скобу и она рычагом нажимает на шток выключателя. Контакты выключателя разрываются, и лебедка останавливается.

Рис. 120. Схемы ограничителей высоты подъема кранов К-162 (а) и К-67 (б):
1 — толкатель, 2 — скоба, 3, — рычаг, 4 и 10 — конечные выключатели, 5 — головка стрелы, 6 — барабан грузовой лебедки, 7 — звездочка, 8 — основание, 9 — винт, 11 — гайка, 12 — подшипник, 13 — пальцы

Ограничители высоты подъема, устанавливаемые на барабанах грузовых лебедок кранов КС-1562, К-67, КС-3561 и КС-3562А, однотипны по конструкции и отличаются лишь формой и размерами узлов и применяемыми для отключения цепи управления конечными выключателями.

Принцип действия ограничителя основан на отсчете числа оборотов барабана при навивке на него каната. На основании 8 ограничителя размещены винт 9 (рис. 120, б) с закрепленной на нем звездочкой и конечный выключатель.

Звездочка входит в зацепление с пальцами, установленными на реборде барабана. При подъеме груза барабан вращается и пальцами проворачивает звездочку, Звездочка поворачивает винт, и гайка перемещается по направлениш к конечному выключателю. В тот момент, когда крюковая подвеска оказывается в крайнем верхнем положении, гайка нажимает на шток конечного выключателя, контакты выключателя разрываются, и лебедка останавливается.

Ограничитель вылета (подъема стрелы, угла подъема стрелы) автоматически отключает стреловую лебедку при подходе стрелы к крайнему верхнему положению. Ограничитель устанавливают в нижней части основания стрелы или башни (при башенно-стреловом оборудовании).

Рис. 121, Схемы ограничителей вылета крана КС-3562Л:
а — жестких и выдвижных стрел, б — башенно-стрелового оборудования; 1 — стрела, 2 и 9 — конечные выключатели, 3 — стойка опоры стрелы, 4 и 8 — упоры, б — шкала указателя грузоподъемности, 6 — тросик указателя грузоподъемности, 7 — стрелка

Ограничитель вылета жестких и выдвижных стрел (рис. 121, а) состоит из упора, размещенного на стреле, и конечного выключателя установленного на стойке опоры стрелы. При подъеме стрелы в крайнее положение упор нажимает на шток конечного выключателя, включенного в цепь управления краном, контакты выключателя разрываются и лебедка останавливается.

Ограничитель вылета башенно-стрелового оборудования г(рис. 121, б) установлен у основания башни. Конечный выключатель
установлен на шкале указателя грузоподъемности крана, упор Расположен на стрелке указателя. При подъеме стрелы в крайнее положение стрелка указателя отклоняется тросиком 6 вправо упором нажимает на шток конечного выключателя 9, включенного в цепь управления крана. Контакты выключателя размыкаются, и лебедка останавливается.

На кранах с механическим управлением ограничитель вылета представляет собой систему рычагов и тяг, воздействующих на сцепление шасси (КС-2561Д).

Ограничитель вылета крана КС-2561Д (см. рис. 86) встроен в систему управления муфтами сцепления и реверса.

Срабатывает ограничитель при крайнем верхнем положении стрелы: рычаг стрелы нажимает на поводок и при помощи тяги поворачивает угловой рычаг, который через тягу И опускает траверсу. Траверса с одной стороны соединена с рычагом вала отводки реверса (на рисунке не показан), а с другой — тягой с верхним рычагом сцепления. При опускании траверса поворачивает вал реверса из положения, соответствующего подъему стрелы, в нейтральное положение; подъем стрелы прекращается.

Если из-за больших сил трения на кулачках муфты вал реверса не повернется, то траверса, перемещаясь вниз, через тягу повернет рычаг и выключит сцепление через систему тяг, рычагов и валов.

Ограничитель грузоподъемности автоматически выключает механизмы крана при превышении допускаемой грузоподъемности.

На автомобильных кранах применяют специальные механические и универсальный электромеханический (ОГП-1) ограничители.

Принцип работы специальных механических ограничителей грузоподъемности основан на том, что в системе подвески стрелового оборудования должна быть найдена такая точка (точка постоянного усилия), в которой для каждого вылета при подъеме грузов, соответствующих грузовой характеристике крана, будет возникать практически одно и то же усилие. В этой точке устанавливают ограничитель, связанный через шарнирно-рычажную систему с отключающим устройством механизма. Пружина ограничителя уравновешивает усилие в подвеске, возникающее при подъеме допускаемых грузов. При подъеме бблыпих грузов усилие в подвеске возрастает и, преодолев усилие, развиваемое пружиной, через шарнирно-рычажную систему отключает механизм. Основным органом таких ограничителей является пружина, поэтому их называют механическими ограничителями пружинного типа.

Ограничитель (рис. 122) состоит из эксцентрикового вала, смонтированного на подшипниках в корпусе, двуплечем рычага с регулировочным болтом, конечного выключателя и механизма настройки ограничителя. Механизм настройки состоит из обоймы, пружины и винта с ручкой. В обойме перемещаются упоры. Стреловой канат, закрепленный на барабане стреловой лебедки, обогнув блоки полиспаста подъема стрелы, крепится во втулке, установленной на подшипниках эксцентрикового вала.

Натяжение ветви каната, закрепленного во втулке, уравновешивается усилием пружины через упор и рычаг, закрепленный на эксцентриковом валу. При увеличении натяжений ветви каната втулка проворачивает эксцентриковый вал; рычаг поворачивается, отжимая пружину 8 вверх. При этом регулировочный болт нажимает на шток конечного выключателя, включенного в цепь управления крана. Контакты выключателя размыкаются, а система управления обеспечивает остановку механизмов.

Настраивают ограничитель винтом. Рядом с продольным пазом обоймы нанесены риски, соответствующие работе крана с тем или иным видом рабочего оборудования. Винт должен быть установлен так, чтобы нижняя плоскость упора находилась на уровне соответствующей риски. Ограничитель срабатывает при превышении номинальной грузоподъемности для установленного вылета на 10%.

Рис. 122. Ограничитель грузоподъемности крана КС-1562:
1 — конечный выключатель, 2 — регулировочный болт, 3 — механизм настройки, 4 — винт, 5 — ручка, 6 и 9 — упоры, 7 — обойма, 8 — пружина, 10 — рычаг, 11 — корпус, 12 — втулка, 13 — эксцентриковый вал, 14 и 15 — подшипники

Практически «точку постоянного усилия» в системе подвески стрелового оборудования найти трудно. Поэтому . для увеличения точности срабатывания механического ограничителя пружинного типа в его конструкцию вводят специальное корректирующее устройство, которое в процессе работы крана непрерывно меняет предварительную затяжку Уравновешивающей пружины в зависимости от вылета, корректируя тем самым отклонения усилия в подвеске от расчетного. На рис. 123 показано устройство ограничителя грузоподъемности крана КС-2561Д с корректирующим механизмом.

Исполнительный механизм размещен на поворотной раме и состоит из скобы, вала, на котором жестко закреплен рычаг с регулировочным болтом, конечного выключателя.

Рис. 123. Ограничитель грузоподъемности крана КС-2561Д:
1 — конусная втулка, 2 — скоба, 3—.прузфшы, 4, 7, 11, 13, 15 и 16 — рычаги, 5 и 8 — тяги, 6 — конечные выключатели, 9 — кулачок, 10 — спицы, 12 — фнксатор, 14 — болт, 15— упор, 18, 19 и 21 — оси, 20— вал

Натяжение ветви стрелового каната, закрепленного в конусной втулке, передается через ось на скобу, которая соединена с рычагом осью. Скоба передает усилие рычагу, который.через рычаги уравновешивается усилием пружины. При увеличении натяжения ветви каната скоба поворачивает вал и рычаг, который, преодолевая усилие пружины, болтом нажимает на шток конечного -выключателя, включенного в цепь управления крана. Контакты выключателя размыкаются, и механизмы останавливаются. На поворотной раме установлен упор, ограничивающий ход рычага после срабатывания ограничителя.

Исполнительный механизм связан шарнирно-рычажной системой, состоящей из тяг и рычага, с корректирующим механизмом, обеспечивающим автоматическую регулировку усилия пружины в зависимости от вылета и вида стрелового оборудования, установленного на кране. Он состоит из кулачка со спицами, подпружинного рычага с фиксатором и качающегося рычага, опирающегося на кулачок через ролик. Рычаг И связывает одну из спиц кулачка со стреловым оборудованием крана. При изменении вылета стрелы рычаг, поворачиваясь вместе со стрелой, через спицу поворачивает кулачок. Кулачок отводит рычаг вправо или влево, а последний через тягу и рычаг перемещает в том же направлении тягу. Тяга свободно проходит через отверстие в рычаге (см, сечение Б —Б), а пружина размещается между упорами рычага и тяги. Поэтому при перемещении тяги расстояние между упорами рычагов и тяги меняется, а следовательно, изменяется и усилие, с которым пружина воздействует через рычаги на рычаг. Криволинейная поверхность участка кулачка выполнена таким образом, чтобы при номинальной грузоподъемности момент, создаваемый стреловым канатом на рычаг, был равен моменту, создаваемому на этом.рычаге пружиной.

При смене рабочего оборудования к его стреле присоединяют спицу кулачка, соответствующую устанавливаемому виду рабочего оборудования или условиям работы.

Каждая спица кулачка У отверстия для ее фиксирования на стреле имеет одно из следующих условных обозначений: – КЗ — основная стрела, кратность полиспаста подъема груза, равная трем, Работа на выносных опорах; – К2 —основная стрела, кратность полиспаста подъема груза, равная двум, Работа на выносных опорах; – У — удлиненная стрела, работа на выносных опорах; – Г—.удлиненная стрела с гуськом, работа на выносных опорах; – БД — основная стрела, кратность полиспаста подъема груза, равная трем, Работа без установки на выносные опоры; – П — основная стрела, кратность полиспаста подъема груза, равная трем, передвижение с грузом на крюке. – Принцип работы универсального электромеханического ограничителя ОГП-1 основан на сравнении усилия, возникающего при подъеме груза в каком-либо элементе конструкции, с усилием, возникающим в этом же элементе при подъеме груза, соответствующего безопасной работе крана: если первое превышает второе, то ограничитель срабатывает. Такие ограничители устанавливают на кранах К-46, КС-2561Е, К-64, К-67, КС-3561, ДС-3562А и К-162.

Ограничитель ОГП-1 (рис. 124) состоит из датчика усилия (ДУС), датчика угла (ДУГ), -релейкого блока и панели сигнализации с сигнальными лампами и миллиамперметром, позволяющим визуально следить за степенью загрузки крана.

Датчик ДУС измеряет усилия, возникающие при подъеме груза, а датчик ДУГ задает предельно допустимые величины этих усилий в зависимости от вылета (расположения стрелы).

Рис. 124. Принципиальная электрическая схема ограничителя грузоподъемности
ОГП-1: В — тумблер, ПП — предохранитель, ДУС — датчик усилия, РН — реле нагрузки, Ш — добавочное сопротивление, р- А — миллиамперметр, ДУ1 — датчик угла, Ш, R2, R3 и R4 ~ шунтирующие сопротивления, ПС-1 и ПС-2- подстроечные сопротивления, РВО-1 и РВО-2 — реле задержки времени, РП — промежуточное реле, ЛСК и ЛСЗ — красная и зеленая сигнальные лампы, ЗС — звуковой сигнал, ЦУ — цепи управления, С — конденсатор, 1 — контакт реле РН, 2 — перекидной контакт, 3 и 6 — контакты реле РВО-1, 4 и 5 — контакты реле РВО-2, 7, 8, 9 и W — контакты реле РП

Измеряемое и допустимое усилия преобразуются в электрические сигналы (напряжения), которые сравниваются между собой при помощи измерительного моста, состоящего из потенциометров датчиков ДУС и ДУГ.

В диагональ моста включено реле нагрузки РН и миллиамперметр \хА с дополнительным сопротивлением R1. Для изменения пределов срабатывания ограничителя последовательно с потенциометром датчика ДУГ включены подстроечные сопротивления ПС-1 и ПС-2, которые включаются попарно в измерительную цепь переключателем Я и шунтируются сопротивлением Ш. Источник питания (аккумуляторная батарея шасси или выпрямитель) подключен ко второй диагонали моста. Включается питание цепи ограничителя тумблером В.

Цепи управления ЦУ механизмами крана разрываются промежуточным реле РП: Для получения задержки времени на отключение и включение этого реле в схему ограничителя введены реле задержки времени РВО-1 и РВО-2, которые защищают ограничитель от срабатывания при возникновении кратковременно действующих динамических нагрузок, которые не могут опрокинуть кран. Реле задержки времени состоит из реле типа РКМ, обмотки которых шунтируются сопротивлениями R2, R3 и R4 и емкостью С с помощью перекидного контакта 2.

В цепь ограничителя включены сигнальные лампы ЛСЗ — зеленая и ЛСК — красная. При перегрузке крана загорается красная лампа. Если горит зеленая лампа — перегрузки крана нет.

При работе крана с допустимыми грузами электрический сигнал от датчика ДУС меньше, чем от датчика ДУГ, и мост неуравновешен. Ток, протекая по обмотке реле РН, замыкает контакт, включая реле РВО-1. При включенном реле контакт реле РВО-1 разомкнут, а контакт замкнут, поэтому реле РВО-2 обесточено, а лампа ЛСЗ горит, указывая на то, что перегрузки крана нет. При выключенном реле РВО-2 его контакт замкнут, а контакт разомкнут, поэтому промежуточное реле РП включено, а красная сигнальная лампа ЛСК отключена.

Когда промежуточное реле РП включено, его контакт разомкнут, а контакты замкнуты, цепи управления механизмами крана не разорваны и звуковой сигнал ЗС не работает.

При работе крана с предельным грузом электрический сигнал от датчика ДУС становится равным сигналу от датчика ДУГ и мост уравновешивается. Ток в обмотке реле РН становится равным нулю, контакт размыкается, а обмотка реле РВО-1 обесточивается. При этом с некоторой выдержкой времени замыкается контакт и размыкается контакт. Реле РВО-2 включается, а зеленая лампа отключается. При включенном реле РВО-2 его контакт разомкнут, а контакт замкнут, поэтому реле РП обесточено, а красная сигнальная лампа включена.

Когда промежуточное реле РП обесточено, его контакт замкнут, а контакты, разомкнуты, цепи управления механизмами крана размыкаются и включается звуковой сигнал. Работа крана прекращается. Звуковой сигнал 3С может быть выключен машинистом с помощью тумблера В.

Если кран поднимает груз, превышающий допускаемый, то сигнал от датчика ДУС сначала станет сигналу от датчика ДУГ, а затем превысит его. Обмотка рёл!Го~бесточится (при этом контакт разомкнётся и ограничитель сработает), а затем направление тока в ней изменится на противоположное. При этом контакт будет оставаться разомкнутым, так как в качестве реле нагрузки РН применено поляризованное реле РП-5.

Если уменьшить сигнал от датчика ДУС (например, опустив гРУз на землю или опору) или увеличить сигнал от датчика ДУГ (например, подняв стрелу), т. е. добиться такого положения, когда сигнал от датчика ДУС станет меньше сигнала от датчика ДУГ, то реле РН вновь замкнет свой контакт, а цепи управления с некоторой выдержкой по времени) будут восстановлены.

Датчик усилия (рис. 125, а) устанавливают в полиспасте подъема стрелы и закрепляют на оттяжках захватами.

Рис. 125. Установка датчиков усилия (а) и угла (б) ОГП-1:
1 — траверса, 2 — распорка, S — оттяжка, 4 — захват, 1 5 — датчик усилия ДУС, в — датчик угла ДУГ, 7 — I стойка опоры стрелы, в —ось, 9 — стрела, 10 —рычаг

Датчик усилий ДУС (рис. 126) состоит из упругого кольца с подвижной и неподвижной И проушинами, потенциометрического преобразователя, рычага токосъема, который через сухарь, толкатель и кронштейн связан с кольцом и корпуса, закрытого крышками с помощью шпилек. Герметизация корпуса обеспечивается уплотнительными кольцами и манжетой.

При возникновении усилия в оттяжках полиспаста упругое кольцо деформируется пропорционально действующему на него усилию. Кронштейн, закрепленный на кольце, через толкатель и сухарь поворачивает рычаг токосъема вправо. При повороте рычага его контактные ламели скользят по катушке) потенциометра и снимают с нее напряжение, пропорциональное усилию в оттяжках. Это напряжение и подается в измерительный мост ограничителя. При уменьшении усилия в оттяжках пружина перемещает рычаг токосъема в обратном направлении. Если усилие в оттяжках значительно превысит номикальное, кольцо упрется в корпус, который и защитит его от пере грузки.

Рис. 126. Датчик усилий ОГП-1:
1 — катушка потенциометра, 2 — кольцо, 3 — потенциометрический преобразователь 4 — пружина, 5 — рычаг, 6 — корпус, 7 и. 13 — крышка, 8 — толкатель, 9 — сухарь, 10 — коонштейн, 11 и 17 —неподвижная и подвижная проушины, 12 — контактная ламель, 14 — уплотнительное кольцо, 15 — шпильки, 16 — манжета, 18

Датчик угла ДУГ (рис, 127) состоит из корпуса, к которому присоединена плата с установленным на ней потенциометрический преобразователем валика, установленного в корпусе И на подшипникахфланца и кулачка, укрепленных на валике, и кожуха. Рычаг токосъема преобразователя сидит на одном валике с рычагом, опирающимся на кулачок. К фланцу прикреплен рычаг, связанный со стрелой крана. При подъеме или опускании стрелы рычаг поворачивает фланец и через валик — кулачок.

По рабочей поверхности кулачка скользит штифт и поворачивает вместе с рычагом рычаг токосъема. Контактные ламели рычага токосъема скользят по катушке потенциометра и снимают с нее напряжение, которое подается в измерительный мост ограничителя. Профиль кулачка выбирают таким, чтобы снимаемое напряжение соответствовало характеру изменения усилия в полиспастах подъема груза или стрелы в зависимости от угла подъема стрелы (вылета).