Что такое блокировочная система
Блокировочные устройства по принципу работы
Блокировочные защитные устройства
Блокировочные защитные устройства предназначены для отключения (предупреждения включения) машины при нахождении человека в опасной зоне, а также для предотвращения попадания человека в опасную зону.
Функции
— Отключение (предупреждение включения) машины в случае снятия ограждения опасной зоны.
— Блокировка двери помещения, в котором опасно пребывание людей при работе оборудования (распределительные устройства электроустановок, радиоактивные источники).
— Остановка оборудования при попадании человека в опасную зону.
— Запрещение неправильного управления машиной, включения опасных режимов работы.
Блокировочные устройства по принципу действия
Блокировочные устройства препятствуют проникновению человека в опасную зону либо на время пребывания его в этой зоне устраняют опасный фактор. Особенно большое значение этот вид средств защиты имеет на рабочих местах машин и агрегатов, не имеющих ограждений, а также там, где работа может вестись при снятом или открытом ограждении.
Механическая блокировка представляет собой систему, обеспечивающую связь между ограждением и тормозным (пусковым) устройством.
Электрическая блокировка применяется на электроустановках с напряжением от 500 В и выше, а также на различных видах технологического оборудования с электроприводом. Она обеспечивает включение оборудования только при наличии ограждения.
Электромагнитная (радиочастотная) блокировка основана на применении электромагнитного поля высокой частоты, излучаемого в пространство генератором. В момент попадания человека в опасную зону высокочастотный генератор подает импульс тока к электромагнитному усилителю и поляризованному реле. Контакты реле обесточивают схему магнитного пускателя, что приводит к остановке двигателя.
Оптическая блокировка основана на принципе ограждения опасной зоны световыми лучами. Изменение светового потока, падающего на фотоэлемент, при пересечении человеком опасной зоны преобразовывается в измерительно-командном устройстве, которое приводит в действие дополнительные механизмы защитного устройства. Такая блокировка не требует никаких механических конструкций, малогабаритна, надежна, удобна в эксплуатации, позволяет обеспечить защиту протяженных в пространстве зон.
Электронная (радиационная) блокировка применяется для защиты рук работающего в опасных зонах, на прессах, гильотинных ножницах и других видах оборудования.
Ограничительные устройства выполняют функцию слабого звена в агрегате и рассчитаны на разрушение, срабатывание или несрабатывание при перегрузках.
К слабым звеньям устройств относятся: срезные штифты и шпонки, соединяющие вал с маховиком, шестерней или шкивом; фрикционные муфты, не передающие движение при больших крутящих моментах; плавкие предохранители; разрывные мембраны в установках с повышенным давлением.
Слабые звенья делятся на две основные группы: звенья с автоматическим восстановлением кинематической цепи после того, как контролируемый параметр пришел в норму (например, муфты трения; предохранительный клапан), и звенья с восстановлением кинематической цепи путем замены слабого звена (например, штифты, шпонки, разрывные мембраны).
Срабатывание слабого звена приводит либо к останову машины, либо к восстановлению до допустимого контролируемого параметра, что исключает поломки, разрушения и травматизм.
Блокировка, сигнализация и маркировка
В электроустановках и радиоустройствах широко применяются электрическая и механическая блокировки.
Электрическая блокировка воздействует только на контакты электрической цепи. Она может применяться при любых расстояниях от защищаемого объекта. Принцип действия электрической блокировки состоит в том, что открытие дверей шкафов или ограждения электроустановки или кожухов электрооборудования сопровождается разрывом электрической цепи и автоматическим отключением электроустановки или другого электрооборудования от источника тока. В другом случае блокировка дает возможность открыть двери шкафа или ограждения электроустановки или снять кожух электрооборудования только после предварительного отключения источника тока.
Недостатком электрической блокировки является ее зависимость от исправности электрической цепи, например, пригорание контактов делает невозможным открытие дверей ограждения передатчика или двери лифта, что может привести к несчастному случаю.
При механической блокировке открыть двери шкафов или ограждений можно только при предварительном выключении рубильника, т.е. подачи электропитания на установку, и, наоборот, включить рубильник можно только при закрытых дверях или надетых на электроустановки кожухах.
Используются жезловые и рычажные системы механической блокировки.
При жезловой системе все двери шкафов или ограждений имеют специальные замки, которые открываются одним ключом. Конструкция замка гакоиа, что повернуть ключ и вынуть его из замка можно, только выключив предварительно рубильник, снимающий высокое напряжение. Конструкция дверных замков не позволяет вынуть ключ, если дверь не закрыта. Включить рубильник можно только в том случае, если дверь ограждения будет закрыта и заперта.
При рычажной системе ручка управления рубильником механически связана с дверным заслоном замка. При выключении рубильника одновременно выдвигается заслон замка и только после этого можно открыть дверь шкафа или ограждения. При открытой двери конструкция замка не позволяет задвинуть заслон замка обратно и, следовательно, не допускает включения рубильника, когда за ограждением работает обслуживающий персонал.
Способ включения, при котором сигнальные лампы гаснут при отсутствии напряжения, имеет тот недостаток, что выход из строя лампы или нарушение контакта будет служить неверным сигналом для обслуживающего персонала. Поэтому в целях безопасности обслуживающею персонала необходимо всегда, независимо от показаний сигнальных ламп, при входе за ограждение убедиться в отсутствии напряжения на установке при помощи переносных индикаторов напряжения.
В электроустановках напряжением выше 1000 В кроме сигнальных ламп применяются лампы тлеющего разряда (неоновые, аргоновые и т.п.), которые подвешиваются к тем частям установки, состояние которых они показывают. Лампы горят в электрическом поле, создаваемом включенной частью установки, и не требуют никакой проводки. На каждую фазу ставится своя лампа. Такая сигнализация облегчает работу обслуживающего персонала и предупреждает несчастные случаи.
К звуковой сигнализации относятся звонок и сирена, предупреждающие работающих о появлении напряжения на установке.
Противоугонные устройства механического типа
Блокировка основных частей:
Механические противоугонные устройства для колес — секретки
Типы секретков:
Электронные представляют собой кнопку, которая размыкает цепь питания между насосом, подающим топливо, стартером и зажиганием. Даже если злоумышленник обойдёт сигнализацию и попадет внутрь автомобиля, то завести его без правильной комбинации, деактивирующей секретку, он не сможет.
Магнитные секретки функционируют по принципу контакта с магнитом — герконовый контакт. Если к устройству поднести какой-либо магнит, то сработает блокирующий механизм. Размещают такие устройства преимущественно под обшивкой автомобиля.
Плюсы секреток
Установка такого механизма дает автовладельцу 99%-ную гарантию защиты автомобиля от угона. Секретки, по мнению водителей, считаются лучшим противоугонным средством.
Замки на коробку передач
Бесштыревые механизмы блокируются при повороте ключа.
При наличии штыря в замке на КПП надо будет его вытащить и переставить в отверстие, известное только владельцу.
Второй вариант лучше подходит для автоматических КПП. В этом случае коробка сама фиксироваться не будет, блокируется только подвижная рукоятка.
Недостаток — это возможность взлома замка на коробке передач.
Механизм блокировки для руля
Устанавливается на руль и после фиксации сместить и повернуть колесо становится невозможным. При монтаже задействуется не только рулевое колесо, но и одна из педалей.
Блокировка для педалей автомобиля
Конструкция этого устройства работает по принципу обратного клапана. Когда происходит нажатие на педаль автомобиля, то происходит блокировка действия. Автомобиль с системой защиты такого вида нельзя будет не просто угнать, но и просто завести.
Запорный механизм для капота машины
Механический открывается специальным ключом.
Блокираторы дверей машины
Блокиратор для дверей — это специальный замок, предотвращающий проникновение угонщика в салон авто. Устройство оснащено штырем, который функционирует, как засов на двери. Для максимальной защиты транспорта придется приобрести четыре таких устройства — по одному для каждой из дверей.
ПромСИЗ-Инфо | Современные СИЗ и все о них
Система защитной блокировки промышленного оборудования
Сегодня мы хотели бы Вам рассказать о системах защитной блокировки предназначенных для обеспечения безопасности персонала при ремонте или техническом обслуживании промышленного оборудования.
Ежегодно во время проведения ремонтных и сервисных работ промышленного оборудования происходят тысячи несчастных случаев, большинство из которых являются следствием отсутствия надлежащего отключения оборудования от источников питания. Данное видео – наглядный пример последствий несанкционированного приведение в работу промышленного оборудования. Аналогичные случаи неоднократно происходили на многих производствах.
Этот метод предусматривает отключение подачи питания к промышленным машинам или оборудованию, защитное блокирование источников энергии соответствующим блокировочным устройством и вывешивание предупреждающих бирок или табличек. Это группа средств защиты является новой как для стран бывшего СССР так и для большинства европейских стран и как следствие – отсутствие нормативной базы, регламентирующая их применение, а также отсутствие требований со стороны государства по внедрению данных систем для повышения уровня безопасности на производстве. (Для справки: в Соединенных Штатах данный вид средств защиты является обязательным к применению уже более 20 лет и регламентируется правилами OSHA 1910.147).
Но с каждым днем все больше современных промышленных предприятий делают выбор в пользу внедрения систем защитной блокировки, поскольку отчетливо понимают о выгодах их использования:
Экономия средств – минимизация рисков наступления несчастного случая, экономия бюджета компенсационных и страховых выплат, а также затрат в случае остановки производства
Экономия времени – уменьшается время простоев, существенно увеличивается скорость сервисного обслуживания, эффективно используется оборудование.
Соответствие стандартам – системы удовлетворяют всем требованиям мировых стандартов по охране труда и технике безопасности.
Обеспечение сертификации ISO – соблюдение техники безопасности является обязательным пунктом при сертификации предприятия в соответствии со стандартами ISO, различными программами контроля качества.
Во второй части данной публикации мы детально рассмотрим основные виды систем защитной блокировки и ярлыков.
Что такое блокировочная система
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
БЛОКИРОВОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА, СВЯЗАННЫЕ С ЗАЩИТНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ
Принципы конструирования и выбора
Safety of machinery. Interlocking devices associated with guards.
Principles for design and selection
ОКС 13.110
ОКСТУ 0012
Дата введения 2000-07-01
1 РАЗРАБОТАН Экспериментальным научно-исследовательским институтом металлорежущих станков (ОАО «ЭНИМС»)
ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 70 «Станки»
2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 22 ноября 1999 г. N 421-ст
3 Настоящий стандарт представляет собой аутентичный текст международного стандарта ЕН 1088-95 «Безопасность машин. Блокировочные устройства, связанные с защитными устройствами. Принципы конструирования и выбора»
1 Область применения
Настоящий стандарт определяет общие принципы конструирования и выбора блокировочных устройств, связанных с ограждениями независимо от природы источника энергии (как определено в ГОСТ Р 51333; 3.31).
Настоящий стандарт содержит технологические требования, предъявляемые к электрическим блокировочным устройствам.
Настоящий стандарт распространяется и на те элементы защитных устройств, которые обеспечивают срабатывание блокировочных устройств.
Требования к защитным устройствам приведены в ГОСТ Р 51342. Обработка сигналов, поступающих от блокировочного устройства для остановки и фиксации машины в определенном положении, рассматривается в ЕН 954-1.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
МЭК 60617-7-96* Обозначения условные графические для схем. Часть 7: Коммутационная аппаратура, механизмы управления и защитные устройства
ЕН 954-1-96* Безопасность машин. Элементы систем управления, имеющие отношение к безопасности. Часть 1. Общие конструктивные решения
ЕН 999-98* Безопасность машин. Скорость перемещения кисти руки и руки от кисти до плеча. Скорость подвода частей тела человека для позиционирования предохранительных устройств
3 Определения
В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 блокировочное устройство; блокировка: Механическое, электрическое или прочее устройство, цель которого состоит в предотвращении функционирования элементов машины в заданных условиях (обычно до тех пор, пока не закрыто защитное устройство);
3.2 защитное устройство с блокировкой: Защитное устройство, объединенное с блокировочным устройством таким образом, чтобы:
— «перекрываемые» защитным устройством опасные функции машины не могли бы сработать до тех пор, пока не будет закрыто защитное устройство;
— если защитное устройство будет открыто в то время, когда осуществляются опасные функции машины, то подавалась бы команда на останов машины;
— когда защитное устройство будет закрыто, а опасные функции машины, «перекрываемые» этим устройством, могут быть осуществлены, закрытие самого защитного устройства не послужило бы причиной начала осуществления этих функций (ГОСТ Р 51333; 3.27);
3.3 защитное устройство с блокировкой и фиксацией закрывания: Защитное устройство объединено с блокировочным устройством и устройством фиксации закрывания таким образом, что:
— «перекрываемые» защитным устройством опасные функции машины не смогут осуществляться до тех пор, пока не будет закрыто и зафиксировано от открывания защитное устройство;
— защитное устройство остается закрытым и зафиксированным от открывания до тех пор, пока не будет устранен риск травмирования оператора от воздействия опасных функций машины;
— если защитное устройство закрыто и зафиксировано от открывания, опасные функции машины, «перекрываемые» защитным устройством, могут осуществляться, но закрытие и фиксация от открывания этого устройства сами по себе не вызовут начала осуществления этих функций (ГОСТ Р 51333; 3.28);
3.4 фиксатор защитного устройства: Устройство, предназначенное для фиксации защитного устройства в закрытом положении при определенных условиях:
— машина не может работать, пока защитное устройство закрыто и заблокировано; устройство остается заблокированным до тех пор, пока риск не устранен;
— непрерывный автоматический контроль, при котором меры безопасности принимаются сразу же после возникновения дефекта;
— дискретный автоматический контроль, при котором меры безопасности в случае возникновения сбоя или дефекта принимаются в течение следующего цикла работы машины (ГОСТ Р 51333; 3.15);
3.6 принудительное срабатывание: Если движущийся механический компонент неизбежно увлекает за собой второй компонент как путем непосредственного контакта, так и через промежуточные жесткие элементы, то считается, что второй компонент срабатывает в принудительном порядке (или принудительно) под воздействием первого (ГОСТ Р 51333; 3.5);
3.7 принудительное открывание контактного элемента: Достижение разделения контактов в качестве непосредственного результата заданного перемещения исполнительного органа переключателя посредством неупругих элементов (например независимо от действия пружины) (ГОСТ Р 50030.5.1).
3.8 время на останов (время для исключения опасности): Период между моментом, когда блокировочное устройство выдает команду на останов, и моментом, когда риск опасной функции машины прошел;
3.9 время доступа (время для доступа в опасную зону): Время, принимаемое для доступа к опасным частям машины после выдачи блокировочным устройством команды на останов. Рассчитывается на основе достигаемой скорости, значение которой может быть выбрано для каждого конкретного случая, принимая во внимание параметры, приведенные в ЕН 999.
4 Принципы функционирования и типовые виды блокировочных устройств, взаимодействующих с защитными ограждениями
4.1 Методы блокировки
4.1.1 Управляющая блокировка
4.1.2 Силовая блокировка
Поступившая от блокировочного устройства команда на останов машины непосредственно прерывает подачу энергии к ее исполнительным органам или разъединяет подвижные части и исполнительные органы (уровень на рисунке 1). «Непосредственно» означает, что в отличие от управляющей блокировки (4.1.1) система управления не играет промежуточной роли в функции блокировки.
4.2 Типы блокировочных устройств
4.2.1 Блокировочное устройство без фиксации закрывания
Защитное устройство всегда можно открыть. Как только защитное устройство оказывается незакрытым, блокировочное устройство подает команду на останов, т.к. оказывается возможным открывание защитного устройства во время работы машины (или опасных элементов машины). Функция устройства сводится к блокировке, как определено в ГОСТ Р 51333; 3.27).
Примеры блокировочных устройств без фиксации закрывания приведены в приложениях А, В, F, G, J, К, L к настоящему стандарту.
4.2.2 Блокировочное устройство с фиксацией закрывания
Защитное устройство удерживается в открытом состоянии фиксатором.
Существуют два типа блокировок:
— расфиксация защитного устройства может быть осуществлена в любое время оператором (расфиксация без условия: см. таблицу 1 и рисунок 3.b.1);
— расфиксация защитного устройства возможна, только если выполнено условие устранения опасности (расфиксация с условием: см. таблицу 1 и рисунок 3.b.2).
Фиксатор защитного устройства (3.4) может быть частью блокировочного устройства или может представлять отдельный узел.
Узел, осуществляющий фиксацию/расфиксацию защитного устройства может быть:
— с ручным управлением, освобождаемый вручную (рисунок N 1);
— с запиранием пружиной и отпиранием при подаче энергии (рисунок 2а);
— с запиранием при подаче энергии и освобождением пружиной (рисунок 2b);
— с запиранием и освобождением при подаче энергии (рисунок 2с).
b.1) Разблокировка без условий (разблокировка в три этапа)
b.2) Разблокировка при условии (разблокировка в четыре этапа)
Система ABS в машине: как она работает и как помогает при экстренном торможении
В современном автомобиле есть много систем, которые делают его более безопасным и помогают водителю им управлять.
Инженеры постоянно улучшают их и придумывают новые, уже есть машины с полноценным автопилотом. Но одной из первых систем безопасности была антиблокировочная система тормозов — ABS. Эта статья расскажет, какую проблему решает ABS, как она работает и почему может испугать.
Как работают тормоза современного автомобиля
Когда водитель нажимает на педаль тормоза, давление жидкости в тормозной системе повышается. Через металлические трубки и шланги жидкость подходит к тормозным механизмам в колесах и вынуждает колодки прижиматься к тормозному диску или барабану.
Между педалью и колодкой в системе есть много устройств: главный тормозной цилиндр, распределяющий усилия между всеми колесами автомобиля, и вакуумный усилитель, который позволяет водителю давить на педаль с меньшим усилием.
Чем страшна блокировка колес при торможении
Если водитель нажимает на педаль достаточно сильно, то тормозного усилия хватит для полной блокировки колес: машина «пойдет юзом» — колеса остановятся, а автомобиль продолжит движение по инерции. На асфальте останутся яркие черные следы, на покрышках появится локальный износ: они могут сильно пострадать и даже прийти в негодность. Представьте себе, как изнашивается стирательная резинка — с шиной произойдет почти то же самое.
Если водитель продолжит давить на тормоз, то рано или поздно полностью потеряет контроль над автомобилем. С заблокированными передними колесами не получится изменить траекторию движения, даже если повернуть руль до упора. Такая ситуация опасна и для водителя, и для других участников движения. Система ABS борется именно с этим явлением: она предотвращает блокировку колес при торможении и позволяет сохранить контроль над автомобилем в момент экстренного торможения.
Курс о больших делах
Как устроена ABS
С 2004 года систему в обязательном порядке ставят на все новые автомобили, которые продают на территории Евросоюза, а с 2012 года такое правило заработало и в США.
Система состоит из нескольких элементов.
Датчики скорости вращения колес. Чтобы бороться с блокировкой колеса эффективно, система должна отслеживать эту скорость и срабатывать в нужный момент. За это отвечают специальные датчики, установленные на каждом колесе, а точнее — на ступице. Они отслеживают вращение по специальному магнитному кольцу.
На более старых машинах датчики могут быть импульсными и считывать скорость по специальным зубчатым кольцам, такой вариант менее точный. Полученную информацию датчики передают в блок управления ABS.
Блок управления — микросхема в специальном корпусе. На основе информации с датчиков блок управления ABS определяет, какое колесо близко к блокировке и где нужно уменьшить давление в тормозной системе.
Насос и клапаны — органы управления системы. При срабатывании системы участие водителя уже не требуется: с помощью открытия и закрытия клапанов, объединенных в одном корпусе, ABS уменьшает и увеличивает давление в тормозной системе до 20 раз в секунду. А значит, меняется тормозное усилие на колесах и они не блокируются. Насос ABS работает только в момент активации системы и позволяет быстро восстановить давление в системе.
Главная задача ABS
Благодаря этой системе колеса автомобиля не блокируются и водитель сможет им управлять, даже выжав педаль тормоза «в пол». Автомобиль с работающей ABS реагирует на поворот руля, пусть и с некоторой задержкой. Так можно избежать ДТП или минимизировать его последствия, а заодно снизить скорость и увернуться от препятствия.
Представим, перед водителем кто-то резко оттормаживается. Автомобиль без ABS пойдет по инерции строго прямо, как бы водитель не крутил руль. Автомобилем с ABS можно как-то управлять, и самое главное — тормозной путь будет сильно короче, а значит будет больше шансов не догнать чужую машину. Даже если это случится, повреждения будут менее критичными и за ремонт удастся заплатить гораздо меньше.
Но в некоторых случаях тормозной путь машины с ABS может быть длиннее. Например, если машина на летней резине зимой, если под колёсами песок, земля или неприкатанный снег.
Разные виды антиблокировочных систем, их развитие
Первые антиблокировочные системы были одноканальными и работали только на одной оси автомобиля: работали одновременно и одинаково влияли на оба колеса оси. Актуальные системы поддерживают четыре канала, по одному на каждое колесо, каждый может работать независимо.
Дальнейшее развитие — дополнение, система распределения тормозных усилий (EBD). Она работает не только при экстренном торможении и контролирует распределение тормозных усилий задолго до блокировки колес. C EBD автомобиль стабилен при торможении, это особенно заметно, если под колесами разное покрытие. Например, если левые колеса на асфальте, а правые на льду, система поможет избежать заноса или сноса.
Если добавить в ABS и EBD датчики положения рулевого колеса, дроссельной заслонки и поперечного ускорения, у машины появится система стабилизации. В зависимости от производителя автомобиля и возможностей ее называют ASR, ESP, DSC, VDC или как-то еще.
В основе лежит тот же принцип — система анализирует разницу в скоростях вращения колес, но не только. Блок управления системой также анализирует угол поворота руля, положение педалей газа и тормоза, поперечное ускорение и другие параметры. На основе этих данных одно или несколько колес могут притормозить благодаря клапанам в блоке ABS. Это поможет стабилизировать автомобиль и выйти из заноса.
Как пользоваться ABS и быть готовым к тому, что она сработает
Система не требует от водителя каких-то особых навыков. Он просто оценивает дорожную ситуацию и нажимает на педаль. Тем не менее ABS может испугать неопытного водителя: когда система работает на педали тормоза, будет сильная вибрация. Это работают насос и клапаны, которые регулируют давление в разных частях тормозной системы.
Автомобилем, у которого сработала ABS, управлять сложнее. Реакции на поворот руля очень замедленны и менее точны. Водителю нужно понимать, что при торможении с ABS рулить нужно с опережением. Если рядом нет других автомобилей или препятствий — поверните руль сильнее, чем при обычной езде.
Если ваш опыт вождения скромный, то лучше познакомиться с ABS заранее. Для этого подойдет пустая парковка или площадка с асфальтовым покрытием — эксперименты с ABS на неровных грунтовых дорогах и площадках не дадут нужного опыта. Выполните несколько экстренных торможений — резко нажимайте педаль тормоза до упора. Начните с торможения с 30 км/ч, потом увеличьте скорость. Помните о безопасности и ПДД.
Когда экстренное торможение по прямой будет уже понятным, попробуйте тормозить с ABS и маневрировать. Желательно повторить эти упражнения в разных погодных условиях: на сухом асфальте, на мокром и зимой, на снежном и ледяном покрытиях. Это не сделает вас профессиональным водителем, но даст понимание, как ведет себя автомобиль при резком торможении и чего ждать от системы ABS. Однажды эти знания могут спасти как минимум бампер.