Спецтест "Симулировать пробовали? "

Валентин Ожго  

Фото автора и Дмитрия Золотова

Прошлогодний фурор с показом действующего демонстрационно-учебного тренажера башенного крана имел далеко идущие последствия: нынешним летом многие производители спецтехники привезли свои симуляторы для первичной подготовки операторов строительных машин...

Учиться никогда не поздно

Хотя у автора этих строк есть достаточные навыки в управлении и операционном владении автокрановой, землеройной техникой, гусеничными и пневмоколесными строительными машинами, в тестировании симуляторов башенных кранов пришлось начинать с простейших упражнений. И лозунг «учиться никогда не поздно» здесь вполне соответствовал редакционному заданию.

Вначале о кресле-пульте для бесконтактного управления башенными и мостовыми кранами. Назвать демонстрируемое на выставке «КранЭкспо-2014» компанией «РАДУК» кресло-пульт тренажером язык не повернется, поскольку это почти стопроцентный аналог поста управления для действующего крана. То самое «почти» заключается в кресле оператора. На тестированной версии кресло было в исполнении не операторского, какое обычно заказывают, а самое что ни есть «директорское» - мягкое, с хорошей ортопедией, широкое и очень удобное. Но поскольку «РАДУК» имеет лицензионное право обучать и аттестовать специалистов по темам устройства и эксплуатации систем радиоуправления кранами мостового типа, то это удивления не вызвало – обучать, так с комфортом.

После короткого ознакомления с приборами  собственноручно формирую командные сигналы для управления механизмами крановой модели в командоаппаратах. Они представляют собой не что иное, как джойстики, установленные в колонках кресла-пульта. Сам командоаппарат – бесконтактное устройство коммутации с круговым направлением переключений и механизмом самовозврата в нулевое положение. Он обеспечивает ступенчатое переключение скоростей механизмов крана с осязаемыми или фиксированными положениями.

 Как и в любом механизме управления, к работе с джойстиками нужно привыкать. Правда, они здесь весьма послушные, хотя поначалу грузовой крюк и тележка немного дергались, но потом удалось достичь плавного хода всех механизмов. Корректная пропорциональная регулировка достигается благодаря использованию частотных или тиристорных преобразователей.

С наплечного дистанционного пульта управления привыкание длилось чуть дольше. Правда, это не единственный способ формировать команды. Если полуторакилограммовый пульт на ремне практически повторяет основные органы управления с колонок у подлокотников кресла-пульта, то кнопочный пульт ДУ не так навороченный, в габаритах меньше и весит всего 500 гр.

В представленном образце кресла-пульта разработчики свели в одно целое все три поста управления – нужное по выбору. На практике наплечный пульт с командоаппаратами предназначен для радиоуправления кранами, механизмы которых оснащены электродвигателями с фазными роторами или частотными преобразователями. А кнопочный пульт предназначен для радиоуправления кран-балками или мостовыми (козловыми) кранами, имеющими одно- или двухскоростные электроприводы механизмов.

С кнопочным пультом управления кран-балкой знаком любой водитель, поскольку даже в самых маленьких автохозяйствах подобные грузоподъемные устройства очень популярны. Их современное исполнение встречается редко, обычно это проводной пенал с двумя парами кнопок.

 После тестовой апробации кнопочного безфидерного и наплечного джойстикового поста управления с высокочастотными передатчиками сомнения не оставалось: радиопульт намного удобнее. Он дает свободу в перемещении, позволяет напрямую наблюдать за процессом движения того же крюка или тележки. Оператор «не привязан» к крану кабелем и у него нет зависимости к длине фидера. Не нужно забывать и о том, что использование систем удаленного управления краном переводит кран в разряд неподнадзорных механизмов. А это означает, что проверяющие хотя и будут, но их визиты и полномочия здесь сравнимы с экскурсионными.

Удаленный доступ к тому же экономит электроэнергию: кран с системой управления на базе частотных преобразователей потребляет на 20–40 % электроэнергии меньше, чем старый кран с энергоемкими двигателями типа МТФ, огромными изжившими себя силовыми контроллерами, контакторами и т.д.

Спустись на землю, крановщик!

В России симуляторы башенных кранов лучше всего представлены тренажерами для «высотников» Нязепетровского завода (Челябинская область) и Liebherr (Германия). Возможность протестировать тренажер уральского крана TDK-10.215-NTK редакции предоставила компания «Крановые технологии». Если кабина реального стационарного приставного безоголовочного крана с неповоротной башней и полноповоротной балочной стрелой находиться на высоте свыше 70 м, то в тренажерном варианте суперсовременная кабина системы NTK находится на уровне земли и никуда подниматься не нужно. Это – единственное отличие от реального аналога.

Возможности системы NTK с частотным регулированием привода подъема и поворота, когда встроенные контроллеры расширяют функции по управлению механизмами, ощущаются сразу. Такое впечатление, что электроника нацелена сгладить некоторую неопытность автора этих строк в управлении башенным краном.

Можно выделить ярко выраженную плавность работы исполнительных механизмов крана, которые даже при немножко агрессивном воздействии на джойстики, что поначалу было довольно часто, сглаживали резкие скачки. Как оказалось, специальная, запатентованная логика работы механизма поворота уменьшает время реакции привода и позволяет достичь идеальной управляемости и точности позиционирования стрелы крана.

 Здесь налицо один из немногих случаев, когда в кормовом отсеке кабины тренажера, реально взятой из действующей машины, сохранили самые настоящие электрошкафы с полным комплектом оборудования. На многих симуляторах ничего подобного нет, необходимые параметры забиваются в программу, которые в нужный момент будут затребованы. Здесь же можно еще и обучать электронщиков сервисному обслуживанию кранов.

 Симулятор и его ПО позволяет максимально передать реальные условия работы. К примеру, выполняемое упражнение остановки поворота крана противотоком (реверсом), очень правдиво это все воспроизводит, поскольку бортовой компьютер сам подбирает оптимальную скорость работы механизмов. На аналогичных симуляторах башенных кранов это все возложено на разработанный внешний программный продукт, что не дает такой точной имитации.

Точность хода и… никакого мошенничества

Что удивило и даже подкупило, так это то, что даже никогда не сидевшему за органами управления башенным краном автору этих строк автоматика позволила уже через полчаса очень точно позиционировать подачу условного груза в заданную точку. Как оказалось, здесь применили уникальный режим механизма поворота – полная имитация «торможения противовключением».

На автокране ничего подобного нет и в помине, а здесь опытный оператор может, едва подергивая джойстик противотоком, притормаживать стрелу и уложить ту же панель с точностью до нескольких миллиметров. Подобного опыта у меня не было, но спустя некоторое время с допуском не в миллиметрах, а в несколько сантиметров груз в виде условной плиты перекрытия «укладывался» на нужное место.

 На тестируемой симуляторе Liebherr органы управления после нязепетровской тренажерной машины были более послушны: в выполнении более сложного задания сказался ранее полученный «курс молодого бойца». Это к тому, что башенный кран с Урала по многим агрегатным комплектующим, интеллектуальным системам управления, приборам безопасности однотипный с европейскими брендовыми машинами и наравне может с ними конкурировать.

 В отличие от нашей уральской машины-симулятора в виде моноблочной кабины с операторским и аппаратным отсеками тренажер компании Liebherr был только в операторском исполнении. Сразу нужно сказать, что либхеровский симулятор строительного крана впервые пришлось увидеть еще в 2010-м. Взяться за его тест никак не получалось, поскольку для обзорной статьи, сопоставления и выводов нужно хотя бы 2–3 машины разных производителей. Такого количества тренажеров тогда не было…

 Симулятор крана Liebherr, как и все профессиональные тренажеры, работает на основе программного обеспечения. В данном случае он соответствовал верхнеповоротному башенному крану 280 EC-H и полностью воспроизводил не только рабочее место с аутентичными органами управления, но и рабочие ситуации, которые возникают в ходе ежедневной эксплуатации. Все параметры, действия оператора отображались на дисплее и мониторе напротив рабочего места обучаемого.

С первой попытки для выполнения 10-минутного упражнения на оценку «отлично» не хватило буквально минуты. И все. Время для выполнения этой операции истекло, экран погас... Как сказал инструктор, слишком осторожничал.

 Радовало лишь то, что во время выполнения упражнения критичных оплошностей не допустил, «бороду» из стального каната, как это было у моего предшественника и уже опытного крановщика-практика, не намотал и грузовой момент нигде не превысил. После доброго десятка упражнений, детально проанализированных ошибок и их отработки на тренажере едва ли не до автоматического исполнения, в руках появилась уверенность, а в сознании уже зафиксировались варианты решения задач.

По словам инструктора, только на этом этапе первичного обучения на симуляторе я сэкономил бы предприятию добрые две трети затрат на электроэнергию. Помимо этого, у реального крана не отобран «ресурс», поскольку его агрегатная база, системы управления не подвергались агрессивному воздействию ученика оператора башенного крана. Есть еще один фактор привлекательности – безопасность первичного обучения.

Тестируемые симуляторы строительных машин, в т. ч. экскаваторов, автор умышленно вывел из этой статьи, поскольку у них другая технология имитации, иное исполнение подвижной платформы. Это уже другая тема и обзор о тренажерах для первичной подготовки операторов такой спецтехники уже в следующем номере…