4.1.1.1. Реостатные датчики

Реостатные, другое название - потенциометрические датчики, представляют собой реостат, величина сопротивления которого ме­няется при перемещении скользящего контакта (рис. 4.4.а,б).

Рис. 4.4. Реостатный датчик

а – линейный; б – поворотный;

в – реостатный датчик в составе датчика давления.

Проводник реостата может представлять собой тонкую прово­локу с высоким удельным сопротивлением, намотанную на диэлект­рический каркас, а может быть выполнен нанесением гальваничес­ким способом или плазменным напылением на диэлектрическую пластину металло-графитового состава.

Конструкция датчика достаточно простая, но наличие скользя­щего контакта, подверженного окислению и загрязнению, снижает эксплуатационную надежность. Тем не менее, датчики этого типа широко используют в устройствах контроля угла и вылета стрелы подъемных кранов, экскаваторов и других машин.

Совместно с промежуточными механическими узлами, реос­татные датчики используются для измерения давления, уровня ма­териалов в закрытых емкостях, как показано на рис. 4.4.в. На рис. 4.б. и 4.в. показан вариант использования реостатных датчиков в ОГРАНИ­ЧИТЕЛЕ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ КРАНА (ОГП).

Назначением ОГП является предотвращение перегрузки крана во всех режимах его работы. В подъемных кранах небольшой грузо­подъемности ОГП показывает на специальном приборе в кабине кра­новщика степень загрузки машины в процентах от максимально до­пустимой и подает световой и звуковой сигнал при ее превышении.

В кранах большой грузоподъемности, в дополнение к указан­ным функциям, может производиться автоматическое блокирование механизма подъема лебедки (при подъеме).

В ОГП имеется два датчика, - один измеряет величину веса груза на крюке (датчик веса), другим датчиком измеряется величи­на вылета (угла наклона) стрелы крана (датчик вылета стрелы).

Датчик веса представляет собой кольцевую пружину при деформации которой происходит изменение сопротивления рео­статного датчика.

В стреловых кранах этот датчик устанавливается между ка­натами стрелового полиспаста, от которых усилие натяжения пе­редается кольцевой пружине. Изменением длины распорок 5 можно изменять угол а и, тем самым, регулировать величину силы Q, воздействующей на датчик. Такая схема установки дат­чика позволяет использовать один и тот же тип датчика для кра­нов различной грузоподъемности, при этом, в любом случае, диа­пазон усилий, воздействующих непосредственно на пружину датчи­ка, составляет 0- 500 кГс.

Т.о. датчик веса преобразует величину веса груза в величину сопротивления реостата.

Рис. 4.5. Нагрузочная характеристика крана

Датчик вылета стрелы представляет собой реостатный датчик, величина сопротивления которого изменяется при подъеме-опуска­нии стрелы. При этом промежуточным элементом, передающим угол поворота стрелы, является фигурный кулачок. Форма кулачка под­бирается такой, что величина сопротивления реостата будет соот­ветствовать не величине вылета стрелы, а величине допустимого веса груза при данном вылете. (Т.е. форма кулачка повторяет форму графика НАГРУЗОЧНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ крана. Рис.4.5.

Сопротивления обоих реостатов сравниваются. На рис.4.8. по­казано включение датчиков в мостовую схему. Если сопротивление датчика веса меньше сопротивления датчика вылета стрелы, то по­тенциал точки 2 будет больше потенциала точки 1, стрелка V-метра отклонится вправо, в сторону малых значений опрокидывающего момента.

При равенстве величин сопротивлений датчиков потенциалы то­чек 1 и 2 выравниваются, V-метр покажет 100% опрокидывающего момента, реле К1.1 размыкает свой контакт, включается звуковая сигнализация и блокируется

лебедка. И чем больше будет вылет стрелы, тем меньшим будет сопротивление датчика вылета и, тем при меньшей величине веса груза сработает сигнализация.

Рис. 4.6. Расположение датчиков нагрузки и вылета стрелы крана

1 – кольцевая пружина; 2 – ползунок реостата; 3 – реостат;

4 – канат; 5 – распорка; 6 – корпус.

Датчик веса

1 – фигурный кулачок; 2 – реостат; 3 – ось кулачка; 4 – корпус.

Датчик вылета стрелы

Рис.4.7. Датчики усилия и вылета стрелы стрелового крана

к цепям блокировки двигателя лебедки

и звуковой сигнализации;

Рис.4.8. Схема включения датчиков ограничения

грузоподъемности крана:

R_ус – реостатный датчик усилия;

R_вс – реостатный датчик вылета стрелы.