3.2. Режимы работы грузоподъемных машин

При расчете кранов и выборе для них механического и электрического обору­дования, канатов, крюков и других элементов должны быть учтены условия их эксплуатации (режимы работы). Действующими в настоящее время Правилами по кранам установлено, что группы классификации (режимов работы) кранов и их меха­низмов должны при­ниматься по международному стандарту ИСО 4301/1.

Режим работы определяется для крана в целом и для его механизмов в целом. Отнесение крана к той или иной группе классификации зависит от класса его ис­пользования, характеризующегося максимальным числом рабочих цик­лов за за­данный срок службы, и от режима нагружения крана, характеризую­щего исполь­зование его по грузоподъемности. Правилами по кранам уста­новлено 10 классов их использования (U₀ – U₉) и 4 режима нагружения (Q1—Q4). Группа классифи­кации (режима) кранов в целом определяется по табл. 3.4.

Таблица 3.4

Группы классификации (режима) кранов в целом

Режим нагружения	Коэфф- циент распре- деления нагру­зок Kp	Класс использования
		U0	U1	U2	U3	U4	U5	U6	U7	U8	U9
		максимальное число рабочих циклов
		1,6 .10^4	3,2 .10^4	6,3 .10^4	1,25 .10^5	2,5 .10^5	5.10^5	1.10^6	2.10^6	4.10^6	более 4.10^6
Q1 — легкий	0,125			А1	А2	A3	А4	А5	А6	А7	А8
Q2 — уме­рен­ный	0,250		А1	А2	A3	А4	А5	А6	А7	А8
Q3 — тяже­лый	0,500	А1	А2	A3	А4	А5	А6	А7	А8
Q4 — весьма тяжелый	1,000	А2	A3	А4	А5	А6	А7	А8

Режим нагружения крана характеризуется величи­ной коэффициента распре­деления нагрузок К_р, определя­емого по формуле

где C_i, — среднее число рабочих циклов с частным уровнем массы груза Р_i ;

C_T — суммарное число рабочих циклов со всеми грузами:

Р_i, — значения частных масс отдельных грузов (уровня нагрузки) при типич­ном применении крана;

P_max — масса наибольшего груза (номинальный груз), который разрешается поднимать краном.

Для механизмов в це­лом группа классификации (режима) определяется по табл. 3.5 в зависимости от класса использования механизма (T_O—T₉), характеризующе­гося общей продолжительностью использования механизма, ч, и режима нагру­жения (L1—L4).

Таблица 3.5

Группы классификации (режима) механизмов в целом

Режим нагружения	Коэффи­циент распре- деления нагрузки Кт	Класс использования
		Т0	Т1	Т2	Т3	Т4	Т5	Т6	Т7	Т8	Т9
		общая продолжительность использования, ч
		200	400	800	1600	3200	6300	12500	25000	50000	100000
L1 — легкий	0,125			Ml	М2	МЗ	М4	М5	Мб	М7	М8
L2 — уме­рен­ный	0,250		Ml	М2	МЗ	М4	М5	Мб	М7	М8
L3 — тяже­лый	0,500	Ml	М2	МЗ	М4	М5	Мб	М7	М8
L4 — весьма тяжелый	1,000	М2	МЗ	М4	М5	Мб	М7	М8

Режим нагружения механизма характеризуется ве­личиной коэффициента рас­пределения нагрузки К_m, определяемого по формуле

где t_i, — средняя продолжительность использования меха­низма при частных уровнях нагрузки Р_i ;

t_T- — общая продолжительность при всех частных уровнях нагрузки:

Р_i, — значения частных нагрузок (уровни нагрузок), характерных для приме­нения данного механизма;

P_max — значение наибольшей нагрузки, приложенной к механизму.

Режим работы учитывается с одной стороны, как сказано выше, конструкто­ром при расчете крана, а с другой – потребителем при выборе грузоподъемной машины для конкретных условий эксплуатации.

Эксплуатационные условия работы ГПМ характеризуются сочетанием ряда нагрузок, имеющих различные источники возникновения. При расчёте кранов следует учитывать следующие расчетные ситуации (ГОСТ 28609-90):

• установившуюся, имеющую продолжительность того же порядка, что и срок службы крана или его соответствующих элементов до списания или до капитального ремонта (если таковой производится);

• переходную, имеющую продолжительность, небольшую по сравнению со сроком службы крана (например, транспортировка и монтаж крана, ис­пользование технологического крана для монтажных работ);

• аварийную, характеризующуюся малой вероятностью появления и продол­жительностью (например, обусловленную столкновением кранов, внезапным отказом какого-либо элемента конструкции).

Расчетные ситуации определяют выбор соответствующих расчетных схем и условий нагружения кранов и их элементов, виды предельных состояний и других показателей, определяющих несущую способность и работоспособность конструкций. Для расчета кранов и их элементов используют методы предельных состояний (для металлических конструкций) и допускаемых напряжений (для ме­ханизмов). Независимо от принятого метода расчета учитывают нагрузки сле­дующих видов: систематические, случайные, исключительные и прочие.

Систематические и случайные нагрузки соответствуют установившейся расчет­ной ситуации, исключительные - переходной и аварийной ситуации, а прочие - переходной ситуации.

Для учета степени ответственности кранов и их элементов, а также последст­вий, связанных с их возможным отказом, установлены 3 класса ответственности, определяемые назначением крана или его элементов (табл. 3.6).

Таблица 3.6