Передумови для створення приладу ОНК-160С
Виробництво найбільш поширеного в даний час приладу безпеки ОНК-140 для стрілових (автомобільних, пневмоколісних, гусеничних, на шасі автомобільного типу, на короткобазовом і Всюдихідна шасі) кранів було освоєно ВАТ "Арзамаcскій приладобудівний завод" (ВАТ "АПЗ") в 1997 р завдяки вдалому поєднанню вартості, технічних і експлуатаційних характеристик прилад ОНК-140 швидко завоював популярність і зайняв лідируюче положення на ринку приладів безпеки для вантажопідйомних кранів. На даний момент освоєно виробництво приблизно 110 модифікацій приладу для двохсот моделей вітчизняних і зарубіжних стрілецьких кранів. І зараз обмежувач вантажопідйомності (навантаження) кранів ОНК-140 залишається цілком конкурентоспроможним на російському ринку. Всього було виготовлено та встановлено на кранах понад 40 тисяч зазначених приладів.
Ситуація, коли визначальними якостями для споживачів приладів безпеки були їх ціна і простота, поступово змінюється.
По-перше, з моменту початку виробництва приладу ОНК-140 були введені в дію нові "Правила будови і безпечної експлуатації вантажопідіймальних кранів ПБ 10-382-00" та інші нормативно-технічні документи Ростехнагляду, вимогам яких прилад вже задовольняє не в повній мірі, зокрема, це стосується вимог до реєстраторів параметрів (РП) кранів.
По-друге, стали з'являтися крани, наприклад, СТ-2 та СТ-3 (ВАТ "Сокіл", м Самара), КС-8973 (ВАТ "Автокран", г. Иваново) і ін., На яких застосування ОНК- 140 обмежена технічними можливостями приладу.
По-третє, змінилася структура ринку кранів, які потребують оснащення приладами безпеки. Справа в тому, що номенклатура кранів постійно розширюється, а кількість машин певної моделі скорочується. У цих умовах за допомогою приладу ОНК-140 (з його жорсткою структурою апаратної частини і відсутністю можливості перепрограмування) досить важко швидко і гнучко реагувати на заявки споживачів.
По-четверте, підприємства-конкуренти постійно вдосконалюють свою продукцію, отже, ОНК-140 може незабаром втратити своє лідерство навіть на вітчизняному ринку, не кажучи вже про те, що зі вступом Росії до СОТ не виключено появи у нас всесвітньо відомих приладів безпеки виробників типу "PAT GmbH" (моделі МС 320, PRS 145, DS-160, DS-350, IFLEX5), "The Greer Company" (апаратура LALT 1151, LOND 985, BA590), "Rayco Wylie Systems" (системи W3350R, WW650L, I3000), "Loadwise International Limited" (прилади RCI / L серій 500 і 800), "Robway Crane Safety Systems Pty LTD" (пристрої RCI 1502, 1550 3100, 4000IS), "Tadano-Faun" (обладнання AML-L) , "Liebherr" (а паратура LICCON-Liebherr Computed Controlling), "Load Systems International" (системи типу LSI - LS202A2B, LSI401, LS420, LS2002), "Terex-Demag" (прилади RCI 510) та ін.
Поява всіх цих факторів стало передумовою для створення ТОВ НВП "ЕГО" і ВАТ "АПЗ" приладу безпеки нового покоління ОНК-160С для стрілецьких кранів, приймальні випробування дослідного зразка якого були успішно завершені в грудні 2005 року, а в даний час отримано дозвіл Утена Ростехнагляду по Нижегородській області на серійне виготовлення різних модифікацій даних приладів.
Основні особливості приладу ОНК-160С
Обмежувач навантаження крана ОНК-160С є багатофункціональним приладом безпеки, який, в поєднанні з підключаються до його дискретних входів в якості датчиків кінцевими вимикачами, повністю виконує всі вимоги "Правил ПБ 10-382-00" до приладів безпеки стрілових кранів, здійснюючи функції обмежувача робочих рухів, обмежувача вантажопідйомності, пристрої захисту від наближення до проводів ЛЕП, реєстратора параметрів, пристрої координатної захисту, покажчика вантажопідйомності і креномір.
Вбудований в прилад реєстратор параметрів роботи крана повністю відповідає РД 10-399-01 і РД СМА -001-03 Ростехнагляду.
На відміну від свого попередника - обмежувача ОНК-140 - прилад ОНК-160С забезпечує побудову гнучкої структури безпеки крана. Високі технічні характеристики і можливість перепрограмування дозволяє забезпечити оснащення приладом практично будь-якого відомого стрілецької крана (як гідравлічного, так і з жорсткою підвіскою стріли), маючи всього десяток базових виконань ОНК. Відмінності виконань визначаються в значній мірі принципом управління, а також діапазонами дини стріли і тисків в гідросистемі крана. Таким чином, приладом ОНК-160С одного виконання можна оснастити кілька десятків моделей кранів. Причому, прилад може бути запрограмований для роботи в складі конкретного крана як на ВАТ "АПЗ", так і на заводі-виробнику крана, або безпосередньо на місці його експлуатації кваліфікованим фахівцем з використанням бібліотеки програм, що поставляється на лазерному диску. Можливість перепрограмування дозволяє не замінювати прилад або будь-які його складові частини на іншу аналогічну апаратуру при зміні, зокрема, вантажний характеристики крана, наприклад, за результатами технічного опосвідчення.
Підключаючи до базового виконання приладу безліч різних елементів, що поставляються в якості опції, можна значно розширити функціональні можливості приладу. Наприклад, використовувати прилад як анемометра, обмежувача граничного вантажу на кранах, оснащених люльками, контролювати крен платформи, положення і тиск в виносних опорах, параметри силової установки і гідроприводу і т.д.
Вбудований реєстратор параметрів роботи крана містить незалежний годинник реального часу, а обсяг його пам'яті дозволяє детально зафіксувати всю оперативну інформацію за гарантійний термін служби крана. Причому реєструється не тільки робота крана з перевантаженням, але і робота при неприпустимих параметрах силової установки (робота з перегрітою двигуном або при зниженому тиску масла), що дозволяє виявляти порушення умов експлуатації, як кранової установки, так і шасі.
Прилад ОНК-160С в комплексі з клапаном зниження швидкості (КСС), які встановлюються за в гідросистему крана замість клапанів ГКР, ПКР і т.п., дозволяє реалізувати функцію плавного зниження швидкості повороту і опускання стріли крана при підході до кордону робочої зони навіть на кранах, не оснащені пропорційною системою управління гідроприводом, підвищуючи, таким чином, їх надійність і безпеку роботи.
Накопичений досвід адаптації приладу ОНК-140 до багатьох десяткам стрілових кранів різних типів дозволив розвинути математичну модель 1999 року "теоретичного крана", покладену в основу розробки програмного забезпечення приладів ОНК-140. Це дозволить адаптувати прилади ОНК-160С до кранів із змінними конфігураціями кранового обладнання та режимами роботи.
Для настройки ОНК на крані передбачено два режими: короткий і поглиблений. У більшості випадків використовується режим короткої настроювання, що забезпечує мінімальну трудомісткість проведення робіт. Для кранів з великими технологічними розкид параметрів передбачений режим поглибленої налаштування, що забезпечує необхідну точність роботи приладу безпеки навіть при помітних відхилень параметрів крана від проектних значень.
Основні конструктивні рішення і технічні параметри приладу ОНК-160С
Конструкція приладу ОНК-160С максимально уніфікована з іншими приладами сімейства ОНК-160: приладами ОНК-160Б для баштових кранів і ОНК-160М для кранів мостового типу. Максимально уніфіковані конструкції як датчиків, так і блоків. Зв'язок складових частин приладу здійснюється також за допомогою високонадійного двухпроводного послідовного CAN інтерфейсу.
ОНК забезпечує прийом і обробку до двадцяти чотирьох (в залежності від модифікації обмежувача) дискретних сигналів напругою 10 - 30В постійного струму від електроустаткування крана, видачу в систему управління крана до восьми релейних сигналів управління (12/24 В, 1,5 А постійного струму) механізмами вантажопідйомного обладнання, а також безперервний (під час роботи ОНК) контроль і індикацію параметрів крана.
До складу комплекту поставки базових виконань приладу ОНК-160С, несучих функцій приладів безпеки, входять:
• БОЇ - блок відображення інформації (з вбудованим реєстратором параметрів - РП);
• ТАК - датчик азимута (датчик кута повороту платформи крана);
• ДВ - датчик вильоту (з вбудованим датчиком кута нахилу стріли маятникових і датчиком довжини стріли);
• ДДЦ - датчик тиску цифровий (два датчика, для вимірювання тиску в поршневий і штоковой порожнинах гідроциліндра нахилу стріли);
• КОС - контролер оголовка стріли (з вбудованим модулем захисту від небезпечної напруги - МЗОН; функції антени виконує корпус блоку КОС);
• КПЧ - контролер поворотної частини (з вбудованим датчиком крана - ДК).
Приєднувальні розміри блоків і датчиків уніфіковані з розмірами відповідних складових частин приладів ОНК-140, тому доопрацювання існуючих конструкцій вузлів встройки кранів при оснащенні приладів ОНК-160С практично не потрібні.
Для розширення функціональних можливостей приладу передбачено підключення додаткових елементів, що поставляються окремо:
• дуг - датчик довжини гуська;
• ДВБК - датчик кута нахилу гуська;
• ДСВ - датчик швидкості вітру;
• Дуц - датчиків зусилля цифрових різних типів;
• КНЧ - контролера неповоротної частини;
• ДО - датчик оборотів;
• ДП - датчиків температури;
• ДУ - датчиків рівня;
• ДД - датчиків тиску;
• ІК - індикаторів крену;
• СТІ-3 - зчитувача телеметричної інформації з РП.
Блок відображення інформації, що встановлюється в кабіні машиніста крана, компактніше і зручніше блоку обробки даних приладу ОНК-140. Все управління і настройка приладу здійснюється за допомогою клавіатури мембранного типу. Відображення інформації проводиться на четирехстрочном двадцатіразрядном рідкокристалічному дисплеї з розширеним температурним діапазоном. Зчитування основної інформації з вбудованого в БОЇ реєстратора параметрів крана проводиться по інфрачервоному каналу IrDA через прозоре вікно в лицьовій панелі приладу без розтину будь-яких лючков і кришок. При необхідності зчитування повного обсягу інформації, що зберігається оперативної інформації для прискорення зчитування використовується USB-порт. БОЇ - єдиний блок ОНК, що встановлюється в кабіні - підключається до контролера поворотної частини (КПЧ) одним кабелем з живлять і інформаційними жилами.
КПЧ містить вбудований датчик крен платформи крана в двох площинах і керуючі реле. До нього підключаються всі датчики приладу і кінцеві вимикачі, зокрема, добре себе зарекомендували в експлуатації безконтактні вимикачі ВБ2.40.XX.12.1.1, що встановлюються на крані для контролю положення його механізмів і рукояток управління. На підставі цих сигналів прилад аналізує ступінь завантаження крана, положення його механізмів щодо кордонів робочих зон, наявність поблизу крана проводів ЛЕП, коректність обраної конфігурації обладнання та режимів роботи, а також контролює дії, які намагається зробити машиніст крана. У разі якщо кранівник передбачає провести неприпустимі в даній ситуації операції, прилад блокує виконання цих рухів, включає аварійну світлову і звукову сигналізацію, виводить на дисплей інформацію про причини зупинки та підказки щодо виходу з небезпечної ситуації.
Прилад не тільки здійснює сигналізацію і блокування рухів в аварійних ситуаціях, а й активно допомагає запобігти їх виникненню, видаючи на дисплей інформацію про всі необхідні параметри роботи крана, включаючи попереджувальну світлову і звукову сигналізацію, знижуючи швидкість роботи механізмів при наближенні до обмежень.
Використання контролера неповоротної частини з підключаються до нього датчикам температури, тиску, рівня, частоти обертання дозволить відмовитися від установки в кабіні машиніста крана інших приладів, крім БОЇ ОНК-160С, для контролю стану опорного контуру, силою установки, приводу.Потенційні можливості приладу ОНК-160С використані поки далеко не повністю. Технічні характеристики приладу дозволять вирішувати і нові завдання, які в перспективі можуть поставити Краностроітель.
За матеріалами журналу "Все крани"
№ 01 2006 "Багатофункціональний прилад безпеки ОНК-160С для стрілових кранів", автори М.І. Затравкін, Л.С. Камінський, І, А. П'ятницький, І.Г. Федоров, А.П. Червяков.