bezopasnost_zhiznedeyatelnosti_uchebnik_bezopasnost_truda_na_zheleznodorozhnom_transporte_2014

Испытания крана, имеющего несколько сменных грузозахватных органов, проводятся с тем грузозахватным органом, который установлен на момент испытаний.

11.6.3. Техническое освидетельствование грузозахватных средств

Техническое состояние грузозахватных приспособлений проверяют осмотром и испытанием. Освидетельствованию они подлежат перед вводом в эксплуатацию и периодически во время работы. Грузозахватные приспособления можно не испытывать, если они новые, испытаны заводом-изготовителем и не имеют внешних дефектов.

При осмотре грузозахватного приспособления проверяют его общее состояние и степень износа зажимов, гаек, шплинтов, заплеток, сварных соединений, брони и т.п. Если грузозахватные приспособления не забракованы при внешнем осмотре, то их испытывают под нагрузкой. Для этого по паспорту, журналу или расчетом определяют предельную рабочую нагрузку. По рабочей нагрузке подбирается испытательная, равная 1,25 рабочей нагрузки.

Во время испытания тарированный груз захватывают испытуемым приспособлением, приподнимают краном на высоту 200— 300 мм от уровня пола и выдерживают на весу 10 мин. На многих заводах существуют стационарные испытательные стенды. Если после испытания на приспособлении не обнаруживается повреждений, обрывов, трещин, остаточных деформаций, то оно считается годным.

Остаточные деформации определяют сопоставлением номинальных размеров элементов грузозахватного приспособления до испытания с фактическими размерами после испытания.

Если детали приспособления получили недопустимые по нормам остаточные деформации, то к эксплуатации оно допускается только после тщательного осмотра и пересчета на новую грузоподъемность, а также после последующего испытания. К испытанному приспособлению прикрепляют бирку, на которой указывают номер, грузоподъемность, дату испытания.

Результаты освидетельствования заносят в журнал регистрации грузозахватных средств. Журнал содержит полные сведения о каждом приспособлении: порядковый номер, назначение, техническую

471

характеристику, наименование завода-изготовителя, дату изготовления, заключение ОТК о результатах испытания.

Браковка грузозахватных средств, находящихся в эксплуатации, должна производиться по инструкции, разработанной специализированной организацией и определяющей порядок и методы осмотра.

Нормы и сроки освидетельствования грузозахватных средств представлены в табл. 11.1.

			Таблица 11.1
Нормы и сроки освидетельствования грузозахватных средств
	Периодичность				Время
			Нагруз-
Приспособления	освидетель-	испытания,			выдерж-
	ствование,		ка
					ки, мин.
	дни	мес.
Стальные и пеньковые канаты,	10	6	1,25 Р		10
цепи, стропы всех типов, крюки,
грузозахватные приспособления,
карабины, петли, скобы, вось-
мерки, кольца, рымы, штыри
Крюки грузоподъемных меха-	180	12	1,25 Р		10
низмов
Траверсы, коромысла	30	6	—		—

Осмотр стропов, грузозахватных приспособлений и тары следует производить ежедневно перед началом работы.

Канатный строп подлежит браковке, если число видимых обрывов наружных проволок каната превышает указанное в табл. 11.2.

				Таблица 11.2
	Признаки браковки
Стропы из канатов двой-	Число видимых обрывов проволок
	на участке канатного стропа длиной
ной свивки (d — диаметр	3d		6d	30d
каната, мм)
	4		6	16

Цепной строп подлежит браковке при удлинении звена цепи более 3 % от первоначального размера и при уменьшении диаметра сечения звена цепи из-за износа более 10 %.

472

Браковка канатов грузоподъемных кранов, находящихся в эксплуатации, должна производиться в соответствии с руководством по эксплуатации крана. При отсутствии в руководстве по эксплуатации соответствующего раздела браковка производится согласно рекомендациям, приведенным в «Правилах устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов». Машинист крана осматривает грузозахватные приспособления перед началом смены. При обнаружении изломов, трещин, расслоения металла, обрыва резьбы, разгибания крюка или износа его зева более 10 %, износа каната и других дефектов, нарушающих целостность конструкции, грузозахватное приспособление должно быть изъято из употребления.

Для оценки безопасности использования канатов применяют следующие критерии:

а) характер и число обрывов проволок, в том числе обрывы проволок у концевых заделок, места сосредоточения обрывов проволок, интенсивность возрастания числа обрывов проволок;

б) разрыв пряди; в) поверхностный и внутренний износ;

г) поверхностная и внутренняя коррозия; д) местное уменьшение диаметра каната, включая разрыв сер-

дечника; е) уменьшение площади поперечного сечения проволок каната

(потери внутреннего сечения); ж) деформация в виде волнистости, корзинообразности, вы-

давливания проволок и прядей, раздавливания прядей, заломов, перегибов и т.п.;

з) повреждения в результате температурного воздействия или электрического дугового разряда.

Канаты кранов, предназначенных для перемещения расплавленного или раскаленного металла, огнеопасных и ядовитых веществ, бракуют при вдвое меньшем числе обрывов проволок.

Проволоки заполнения не считаются несущими, поэтому не подлежат учету. В канатах с несколькими слоями прядей учитываются проволоки только видимого наружного слоя. В канатах со стальным сердечником последний рассматривается как внутренняя прядь и не учитывается.

При уменьшении диаметра каната в результате поверхностного износа или коррозии на 7 % и более по сравнению с номинальным

473

диаметром канат подлежит браковке даже при отсутствии видимых обрывов проволок.

При поверхностном износе или коррозии проволок каната число обрывов как признак браковки должно быть уменьшено в соответствии с данными табл. 11.2.

При уменьшении первоначального диаметра наружных проволок в результате износа или коррозии на 40 % и более канат бракуется.

Износ или коррозия проволок по диаметру определяется с помощью микрометра или иного инструмента, обеспечивающего аналогичную точность.

При меньшем, чем указано в табл. 11.2, числе обрывов проволок, а также при поверхностном износе проволок без их обрыва канат может быть допущен к работе при условии тщательного наблюдения за его состоянием при периодических осмотрах с записью результатов в журнал осмотров и смены каната по достижении степени износа, указанной в табл. 11.3.

Для оценки состояния внутренних проволок, т.е. для контроля потери металлической части поперечного сечения каната (потери внутреннего сечения), вызванной обрывами, механическим износом и коррозией проволок внутренних слоев прядей, канат необходимо подвергать дефектоскопии по всей его длине.

Таблица 11.3

Нормы браковки каната в зависимости от поверхностного износа или коррозии

	Уменьшение диаметра проволок в	Количество обрывов проволок, %
	результате поверхностного износа или
		от норм, указанных в табл. 11.2
	коррозии, %
	10	85
	15	75
	20	70
	25	60
	30 и более	50

При регистрации с помощью дефектоскопа потери сечения металла проволок, достигшей 17,5 % и более, канат бракуется. Необходимость применения дефектоскопии стальных канатов определяют согласно требованиям нормативной документации.

Все грузозахватные приспособления должны иметь клеймо или бирку с указанием номера, грузоподъемности и даты испытания.

474

Машинисту запрещается применять грузозахватные приспособления, не имеющие клейма или бирки, тару без указаний на ней грузоподъемности и назначения, а также грузозахватные приспособления, не зарегистрированные в крановом журнале.

11.6.4. Определение расчетных параметров стропов

Выбор стропов начинают с определения массы груза и расположения его центра тяжести. Определив массу поднимаемого груза и расположение центра тяжести, стропальщик определяет число мест застропки и их расположение с таким расчетом, чтобы груз не мог опрокинуться или самостоятельно развернуться. Из этого расчета выбирают строп или подходящее грузозахватное приспособление, закрепленные за стропальщиком. Одновременно следует учитывать длину выбираемого многоветвевого стропового грузозахватного приспособления.

При выборе длины стропа следует исходить из того, что при малой длине угол между ветвями строп будет больше 90°, а при большой длине — теряется высота подъема груза и возникает возможность его кручения. Оптимальные углы между ветвями строп находятся в пределах 60—90° (рис. 11.1, а). При подъеме грузов

Рис. 11.1. Внешний вид и расчетная схема усилий в четырехветвевом стропе: а — оптимальные углы между ветвями строп находятся в пределах 60—90°;

б— изменение усилия в ветвях при подъеме одного и того же груза весом Р

спомощью четырехветвевого стропа

475

стропом, имеющим несколько ветвей, учитывают, что усилие в ветвях зависит от угла их наклона к горизонту (или угла между ветвями). На рис. 11.1, б показано, как при подъеме одного и того же груза весом Q с помощью четырехветвевого стропа изменяется усилие в ветвях.

При выборе строп следует также определить, из каких элементов должна состоять гибкая часть стропа (стальной канат или цепь, траверса или другой вид жестких строп и т.п.) и какие концевые и захватные элементы целесообразнее использовать для подъема конкретного груза. Перед работой следует тщательно проверить состояние крановой подвески с крюком и крюковой обоймы. При обнаружении неисправности следует доложить об этом крановщику.

Для подъема и перемещения крупногабаритных и длинномерных грузов применяют траверсы.

Чтобы определить технические данные гибких стропов, необходимо провести расчет. Прежде всего определяют натяжение в одной ветви стропа:

	S =	Q	=	kQ	,	(11.1)
		m cos α		m

где S — расчетное усилие, приложенное к стропу, без учета коэффициента перегрузки и воздействия динамического эффекта, кН;

Q — вес поднимаемого груза, Н; m — общее число ветвей стропа;

α — угол между направлением действия расчетного усилия стропа;

k — коэффициент, зависящий от угла наклона α ветви стропа к вертикали (табл. 11.4).

Таблица 11.4

Зависимость коэффициента k от угла наклона ветви стропа к вертикали α

α, град	0	15	30	45	60
k	1	1,03	1,15	1,42	2

Затем определяют разрывное усилие в ветви стропа:

S =	S	,	(11.2)
	kз

где kз — коэффициент запаса прочности для стропа, определяемый в зависимости от типа стропа.

476

По найденному разрывному усилию (см. рис. 11.1) подбирают канат и определяют его технические данные: временное сопротивление разрыву, ближайшее большее к расчетному, и его диаметр.

Задача. Требуется определить разрывное усилие, возникающее в каждой из ветвей четырехветвевого стропа при подъеме груза весом 102 кН с зацепкой крюками при угле отклонения ветвей стропа от

вертикали 45° и числе ветвей m = 4.

Решение. Для α = 45° коэффициент k = 1,42, соответственно усилие, действующее на одну ветвь стропа, равно

S = 1,42·102/4 = 36,2 кН.

Разрывное усилие ветви стропа R, изготовленного из стального каната, при kз = 6 составляет R = 6·36,2 = 217,26 кН.

В соответствии с действующими правилами Ростехнадзора грузоподъемность стропов, имеющих несколько ветвей, рассчитывают с учетом угла между ветвями 90° (номинальная грузоподъемность). Поэтому при использовании для подъема грузов и материалов многоветвевых (m ≥ 2) строп стропальщик должен следить, чтобы угол α не превышал 45°.

При обвязке стропами грузов, имеющих острые ребра, между ребрами и канатами или лентами следует поместить проставки для предохранения стропов от повреждений.

Если груз обвязывается цепными стропами, необходимо избегать изгиба звеньев на ребрах груза. Следует иметь в виду, что при обвязке груза и при строповке груза с его затяжкой петлей необходимо снижать грузоподъемность стропа на 20 %. Иногда груз свободно укладывают на петлевые стропы. В этом случае независимо от числа петель на грузе обязательно должны быть элементы, которые предохранят его от продольного смещения.

11.7. Расчет устойчивости кранов

Под устойчивостью крана понимают его способность противодействовать опрокидывающим моментам. Различают грузовую и

собственную устойчивость.

Грузовая устойчивость — способность крана противодействовать опрокидывающим моментам, создаваемым весом груза, силами инерции, ветровой нагрузкой рабочего состояния и другими факторами.

477

Собственная устойчивость — это способность крана без наличия груза противодействовать опрокидывающим моментам, создаваемым ветровой нагрузкой нерабочего состояния и другими факторами.

Безотказность работы всех передвижных грузоподъемных кранов (стреловые самоходные, железнодорожные, башенные, портальные и т.п.) должна обеспечиваться достаточной устойчивостью против опрокидывания как в рабочем, так и в нерабочем состоянии.

Рабочим считают состояние, в котором кран полностью смонтирован и кран или его часть (с грузом или без груза) перемещаются

с помощью механизмов крана.

Нерабочими считают состояния, в которых груз отсутствует, кран отключен от источника энергии и установлен в положение, предусмотренное инструкцией по эксплуатации. К нерабочему состоянию относятся также положения крана при монтаже и демонтаже, при погрузке (выгрузке) и перебазировании крана в демонтированном (частично или полностью) виде и при испытаниях крана.

Расчет устойчивости проводится при действии испытательной нагрузки, действии груза (грузовая устойчивость), отсутствии груза (собственная устойчивость), при внезапном снятии нагрузки и при

монтаже (демонтаже).

Расчет устойчивости кранов должен проводиться в соответствии с указаниями ПБ 10-382-2000 «Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов» и руководящей нормативной документации, например, РД 05-07 «Методические рекомендации. Краны стреловые самоходные. Нормы расчета устойчивости против опрокидывания», РД 22-166-86 «Краны башенные строительные. Нормы расчета» и других документов, в условиях, когда сочетание действующих на кран нагрузок относительно ребра опрокидывания наиболее неблагоприятно с точки зрения возможности опрокиды-

вания крана.

В расчетах должны быть учтены как нормативные Н, так и случайные С составляющие нагрузок, определяемые в сочетаниях, ука-

занных в табл. 11.5.

К нормативным относятся нагрузки, значения которых контролируются во время эксплуатации или при изготовлении, например, путем взвешивания, и определяются только на основании характеристик крана (грузоподъемность, вес крана, ветровой район и т.п.).

478

Таблица 11.5

Сочетание нагрузок при расчете на устойчивость

	Нагрузка			Номер сочетания
		1	2	3	4	5	6	7	8
	Испытательная	Н
	Вес крана	Н	Н	Н	Н	Н	Н	Н	Н
	Вес груза		Н+С	Н+С	Н+С
	Ветровая:
	в рабочем состоянии		Н+С	Н	Н+С	Н+С	Н+С		Н
	в нерабочем состоянии							Н+С
	Динамическая:			С
	При подъеме и опуска-
	нии груза
	При подъеме или опус-
	кании стрелы или		С			С
	ее телескопировании
	При повороте		С	Н
	При передвижении				С		С
	При внезапном
	снятии груза								Н

К случайным относятся нагрузки, предельные значения которых контролирует крановщик (динамическая нагрузка при работе механизмов) или которые не поддаются контролю (динамические нагрузки от пульсации ветра). Возможные в условиях эксплуатации случайные нагрузки, вызванные неквалифицированным управлением краном, в расчетах не учитываются.

Направление нормативных нагрузок в каждом сочетании должны приниматься наиболее неблагоприятными относительно ребра опрокидывания, при котором кран по устойчивости максимально приближается к предельному состоянию. Взаимное положение частей крана должно приниматься также наиболее неблагоприятным из числа допускаемых инструкцией по эксплуатации. При этом можно использовать только действие нормативных нагрузок.

В табл. 11.5 обозначение Н показывает, что при расчете должны быть учтены только нормативные нагрузки. При этом случайные нагрузки несущественны. Обозначение С показывает, что должны быть учтены только случайные нагрузки, а нормативные — несу-

479

щественны. Обозначение Н+С показывает, что должны быть учтены

инормативные, и случайные нагрузки.

Всочетаниях 2—8 должны учитываться нагрузки от расчетного наклона основания крана, совпадающего с направлением ветра и

определяемого как сумма предельного угла наклона площадки (i1), на которой установлен кран и наименьшего угла наклона крана (i2) относительно площадки, при которой все опоры, не лежащие на ребре опрокидывания, оказываются разгруженными.

Значение угла наклона i1 принимают по паспорту крана или по инструкции по эксплуатации. Значение угла наклона i2 определяют расчетом или путем испытания. Для кранов, установленных на выносных опорах, а также для гусеничных кранов разрешается

принимать i2 = arctg 0,05/В, где В — расстояние (в метрах) между опорами, колея или база гусеничного движителя.

Для башенных строительных кранов наклон основания к горизонтали принимают равным 0,1/В, где В — база (колея) передвижного крана.

Для определения уклона рабочей площадки и проверки точности установки крана на выносных опорах стреловые, самоходные и прицепные краны (за исключением работающих на рельсовых путях) снабжаются указателями-кренометрами.

Влияние крена и сил инерции на устойчивость крана увеличивается с увеличением высоты центров тяжести крана и противовеса

ис уменьшением размера колеи. Поэтому, если, например, баки для горючего расположены так, что их заполнение уменьшает устойчивость крана, то при расчете их принимают полностью наполненными. В противном случае их считают ненаполненными.

Сохранение устойчивости крана определяется соотношением опрокидывающего и удерживающего моментов, действующих относительно ребра опрокидывания крана. За ребро опрокидывания принимают прямые (по периметру опорного контура), соединяющие точки приложения равнодействующих давлений на ходовые тележки. Устойчивость крана необходимо обеспечить при стреле, расположенной как вдоль, так и поперек подкранового пути. Так как в большинстве случаев у передвижных кранов колея меньше базы, то обычно более опасным, а следовательно, и расчетным случаем является положение стрелы поперек пути.

480