Режимы работы кранов и крановых механизмов.

Грузоподъемная техника в зависимости от сферы применения может эксплуатироваться с разной интенсивностью и цикличностью. Нормативные документы регламентируют группы режима работы крана и его механизмов.

Российские нормативные акты выделяют 6 категорий, отличающихся по комбинации степени нагружения и класса использования. Последний параметр зависит от нормативов времени эксплуатации механизма и меняется от А0 (легкий режим работы крана) до А6 (высокая степень эксплуатации). Функционирование со средней интенсивностью соответствует показателю а3, высокая интенсивность в 3 смены — а5.

По степени нагружения выделяют крановые механизмы следующих видов:

В1. Минимальные нагрузки с малым количеством торможений и пусков. Перемещение груза с малым весом.
В2. Основа — средние и минимальные нагрузки с периодическими пусками и торможением. Ограниченная площадь перемещения.
В3. Доминируют средние нагрузки, иногда встречаются тяжелые операции. Большая масса перемещаемых предметов, небольшая площадь передвижения, постоянные торможения и пуски.
В4. Основа — максимальные нагрузки. Ограниченная площадь манеренности, большая масса перемещаемых предметов, постоянные торможения и пуски.

Соответствие 2 рассмотренных значений выражается отдельным коэффициентом: 1К — 8К. Для 3к характерна работа системы от 800 до 1600 часов (1м-2м). Для настройки транспорта опираются на минимальный порог.

Режимы работы кранов

Подбираем режим работы крана.

На этапе подготовки технического задания для заказа грузоподъемного оборудования, в частности кранов мостовых, консольных, козловых, необходимо помимо базовых требований определиться с выбором режима работы крана. В этой статье мы ответим на вопросы: Что такое режим работы? Как выбрать наиболее подходящий режим? Есть ли необходимость подбирать режим работы «с запасом»?

Режим работы очень важный параметр, он определяет интенсивность работы оборудования, частоту его использования и степень нагруженности. Важно, чтобы именно в требуемых условиях эксплуатации краны могли успешно эксплуатироваться в течение всего срока службы.

Важно отметить, что режим работы напрямую влияет на трудоемкость изготовления оборудования, стоимость комплектующих, что безусловно отражается на конечной цене. Поэтому не стоит выбирать повышенный режим работы без объективной необходимости. При этом также не стоит пытаться сэкономить, если кран будет эксплуатироваться с большой интенсивностью. Это быстро износит механизмы, увеличит простои, частоту ремонтов и, в конечном итоге, срок службы оборудования. Легкий режим не применим для частых нагрузок, предельных к номинальной грузоподъемности.

Итак, как же определить степень активности работы оборудования, если Вы приобретаете кран впервые? Если у Вас нет информации о характере нагрузок и предназначении крана, режим работы можно подобрать опираясь на таблицы в нормативных документах. Обратимся для этого к ГОСТ 25835-83. Для верного расчета нам необходимо руководствоваться 3-мя параметрами согласно ГОСТ 25835-83: класс использования, класс нагружения, время работы механизма, в течение которого он находится в движении. Совокупное время работы механизма — его машинное время Тмаш определяется в часах по формуле:

Тмаш=tc* nдн *tk

где tc — среднесуточное время работы механизма, при котором он находится в движении (действии), ч; nдн — число рабочих дней в году, nдн= 250 — при двух выходных днях в неделю, при одном и при непрерывном производстве; tк— срок службы механизма в годах до капитального ремонта или до списания, tK= 15-25 лет.

Таким образом, при условии, что кран эксплуатируется в сутки около 5 часов, его машинное время составит (для кранов со сроком службы 25 лет): Тмаш=5*250*25=31250=3,125*104 На основе данных расчета можно подбирать класс использования (используем Таблицу 1 ГОСТ 25835-83) В нашем случае подходящий класс использования С5

Далее необходимо определиться с классом нагружения Q (используем таблицу 2 ГОСТ 25835-83),

Где Q — масса груза, фактическая и номинальная С — число циклов работы крана с грузом фактической массы, число циклов работы крана за срок его службы Предположим, что кран поднимает груз массой 3,0 тн при грузоподъемности 5,0 тн в течение 1,5*104 часов за весь срок службы подбираем группу режима работы используя таблицу 3 ГОСТа 25835-83: на пересечении столбца Q1 и строки C5 получаем группу 4К, что соответствует режиму работы А4 по ИСО 4301-1-86.

Если самостоятельно рассчитать режим работы крана Вам затруднительно, обращайтесь, пожалуйста, к специалистам нашего Завода.

Строй-Техника.ру

Строительные машины и оборудование, справочник

атегория:Выбор крановП

убликация:Режим работы крановЧ

Определение производительности крана на монтажных работах

Режим работы кранов

Под режимом работы крана в строительстве понимается определенное, обычно заданное, сочетание периодов работы крана в течение установленного календарного времени (смена, месяц, год и др.). В это определение включаются также сочетание и технологическая последовательность операций, выполняемых краном в процессе его эксплуатации.

Совокупность параметров, обеспечивающая лучшие результаты, называется экономичным (оптимальным) режимом. Оптимальный режим работы крана означает рациональное использование рабочего времени, а также всех материальных и финансовых ресурсов, связанных с применением и эксплуатацией крана. Нарушение режима, т. е. нормальных условий в работе, приводит к снижению эффективности использования крана.

В течение смены кран не может непрерывно работать. В процессе эксплуатации он требует ухода, иногда производства мелкого ремонта либо технологических перерывов, например для заправки горючим. В результате этих перерывов время работы машины сокращается.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

При нормальном среднесменном эксплуатационном режиме работы и продолжительности смены 8 ч (при пятидневной неделе) время чистой работы составляет для башенных и портально-стреловых кранов 5,45 чи для стреловых 4,9 ч. Остальное время затрачивается на перерывы по конструктивным, производственно-техническим, организационным и технологическим, а также метеорологическим причинам.

Суточный режим предусматривает распределение рабочего времени по сменам. Оптимальной для крана является двухсменная работа (в третьей смене осуществляют подготовку к работе других смен, текущий ремонт и уход за машиной).

Годовой режим работы определяет количество дней в году, когда кран работает или находится в нерабочем состоянии (в ремонте, в пути, при перемещении с одного объекта на другой и т. д.).

Годовой режим работы машин определяется с учетом времени, необходимого на монтаж, демонтаж и транспортирование машин с объекта на объект, а также времени, необходимого для всех видов ремонта, простоев по метеорологическим и организационным причинам.

Рекламные предложения:

Читать далее: Определение производительности крана на монтажных работах

атегория: — Выбор кранов

Расчет продолжительности рабочего цикла

Рабочим циклом ПРМ называют время, затрачиваемое на захват и перемещение одной порции груза (пакета, контейнера, тяжеловеса) и возврат машины в порожнем состоянии в исходное положение.

Наиболее точно рабочий цикл машины можно определить хронометражными наблюдениями. В общем случае продолжительность одного цикла выглядит следующим образом:

– время отдельных операций цикла по подъему и перемещению, развороту, с;

– коэффициент, учитывающий совмещение отдельных операций цикла, 0,7–0,9;

– время на вспомогательные операции (застропка, отстропка груза).

Определим продолжительность цикла вилочного погрузчика при перегрузке пакетированных ТШГ. Формула (6.4) примет вид

– время наклона рамы грузоподъемника вперед, заводка вил под груз, наклон рамы назад, подъем груза,t1 =10–15 с;

– время разворота погрузчика,t2 = 8–10 с;

– продолжительность перемещения погрузчика с грузом;

– скорость перемещения погрузчика с грузом, м/с, (прил. 4);

– время на разгон/замедление,tр-з = 2 с;

– расстояние перемещения погрузчика, 20 м;

– время установки рамы грузоподъемника в вертикальное положение с грузом на вилах,t4 = 3 с;

– время подъема груза на необходимую высоту для укладки в штабель, ;

– скорость подъема груза, м/с (прил. 4);

– укладка в штабель,t6 = 5–8 с;

– время наклона рамы назад,t7 = 3 с;

– время опускания порожней каретки, ;

– скорость опускания порожней каретки, м/с (прил. 4);

– время разворота погрузчика без груза,t9 =t2 ;

– время на обратный холостой ход погрузчика (без груза), ;

– скорость перемещения погрузчика без груза, м/с, (прил. 4).

Для определения продолжительности рабочего цикла можно воспользоваться комплексными формулами.

Рабочий цикл козлового, мостового кранов

Для стреловых кранов продолжительность цикла определяется аналогичным образом, однако в этом случае вместо времени перемещения тележки следует учитывать время, затрачиваемое на поворот крана:

Продолжительность рабочего цикла специализированного контейнерного погрузчика

– время на захват груза, для крупнотоннажных контейнеровtз = 10–15 с; для тяжеловесных –tз = 15–25 с;

– время на освобождение от груза,tо =tз /2;

– среднее расстояние перемещения крана (принятьlпер = 30–50 м);

– среднее расстояние перемещения тележки крана, ;

– пролет моста крана, м;

– рабочий вылет консоли, м;

– скорость подъема и опускания груза или крюка, м/с;

– скорость передвижения крана, м/с;

– скорость передвижения тележки крана, м/с;

– коэффициент совмещения операций (в курсовой работе можно принять – 0,8–0,85);

– необходимый угол поворота крана, град. ( = 90о, = 180о);

– частота вращения крана в горизонтальной плоскости, об/мин, (прил. 4);

– средняя высота подъема (опускания) груза, принимается в зависимости от типа крана, рода груза и способа хранения.

Для козловых, мостовых, стреловых кранов, применяемых для перегрузки с контейнеров:

для тяжеловесных грузов:

где – высота контейнера, м;

– высота штабеля тяжеловесных грузов не более 2 м;

4 и 2 – указывают, сколько раз та или иная операция повторяется в течение цикла.

КЛАССИФИКАЦИЯ

Классификация стреловых самоходных кранов и их механизмов по группам, основанная на условиях работы (эксплуатации), приведена в табл. 1.

Классификация стреловых самоходных кранов по группам*

Режим работы кранов Группа Краны для общих грузоподъемных операций, с крюком, не применяемые для непрерывной работы А1 Краны, оборудованные грейфером, захватом или магнитом А3 Тяжелый режим, например, погрузка и выгрузка контейнеров или общие работы в доках А4

* Соответствующие ряды коэффициентов Q (режим нагружения) и U (класс использования) приведены в ИСО 4301/1-85.

Класс использования по числу циклов

Рабочие современные краны различаются по классам их использования в зависимости от циклов работы в течение всего их срока службы. Такие классы различаются на десять типов, которые обозначаются от С0 до С9. Где класс С0 соответствует количеству циклов работы крана равному до 1,6х10 000, а С9 имеет число циклов за всю службы равное 4х1 000 000 и более. Остальные классы от С1 до С8 соответствуют числу циклов от 3,2з 10 000 до 2х1 000 000 за весь срок общей службы. Цикличность обычно включает в себя ряд операций от перемещения к грузу до его подъема и возвращение на прежнее положение для дальнейшей работы. Рабочий срок службы каждого типа крана устанавливается в технических условиях и стандартах согласно числу циклов, которые сможет сделать кран за общий срок его функционирования. Такие краны разделены на стационарные, радиальные, переставные, самоподъемные и передвижные. Они разделяются также по типу общего привода, степени поворота, грузозахватного органа, виду опоры и конструктивного решения. Также краны разделяются по сроку службы, общей цикличности работы, по основной группе, классу и режиму работы. Где режим общей работы кранов должен соответствовать ГОСТ 2583583.

КЛАССИФИКАЦИЯ МЕХАНИЗМОВ ПО ГРУППАМ

Классификация механизмов стреловых самоходных крапов по группам приведена в табл. 2.

Классификация механизмов по группам

Назначение механизма Режим работы кранов А1 А3 А4 Подъем груза М3 M4 М5 Поворот крана М2 М3 М4 Подъем и опускание стрелы М2 М3 М3 Телескопирование М1 М2 М1* Перемещение крана (только по рабочей площадке): пневмоколесный кран М1 M1 M1 гусеничный кран M1 М2 М2

* Функция телескопирования не выполняется при подвешенном грузе.

1. См. ИСО 4301/1-85.

2. Для M1, М2, М3, М4, М5 применимы соответствующие ряды коэффициентов L

(режим нагружения иТ (класс использования), указанные в ИСО 4301/1-85.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. ВНЕСЕН Министерством строительного, дорожного и коммунального машиностроения

2. Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24.12.87 № 4922 введен в действие государственный стандарт СССР ГОСТ 27553-87, в качестве которого непосредственно применен международный стандарт ИСО 4301/2-85 с 01.01.90

3. Срок проверки — 1992 г.

4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Номер пункта, в котором приведена ссылка Обозначение соответствующего стандарта Обозначение отечественного НТД, на который дана ссылка 1, 2 ИСО 4301/1-85 —

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Январь 1989 г.

Цикл работы козлового (мостового) крана

Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3 АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языкиИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигияСоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософияФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

ГРУППЫ РЕЖИМОВ РАБОТЫ КРАНОВ

Видкрана, его наименование Группарежима работы Примерныеобъекты, условия использованияитехнологическое назначениекранов Ручныекранывсех видов Кранысручнымприводомвсехрабочихмеханизмов 1К Насосныеикомпрессорныестанции, машинныезалыэлектростанций,ремонтныекраныпринебольшом числеобслуживаемыхмеханизмов, вспомогательныекранымеханическихцехов Кранысручнымприводомчастирабочихмеханизмовиэлектрическим, гидравлическим илипневматическим- остальных 1К Редкоиспользуемыепогрузочные краны, вспомогательные кранымеханическихцехов 2К Относительночастоиспользуемые погрузочныекраныдляустановкизаготовокнаобрабатывающиестанки Приводныекранымостовоготипа Кранысприводными подвеснымиталями, в томчислеснавесными захватами 1К Ремонтныекраны 2К Перегрузочныеработы ограниченной интенсивности, вспомогательные кранымеханическихцехов, краны, интенсивноиспользуемыетолькопри монтажеоборудования 3К Перегрузочныеработысреднейинтенсивности, краныдлятранспортныхимонтажныхработвмеханическихцехах Краныслебедочными грузовымитележками, в томчислеснавесными захватами 2К Машинныезалыэлектростанций, ремонтныекраны 3К Перегрузочные работыограниченной интенсивности, вспомогательные кранымеханическихцехов, краны, интенсивноиспользуемыетолькопри монтажеоборудования Краны с лебедочными грузовыми тележками, в том числе с навесными захватами 5К Перегрузочные работы средней интенсивности, краны для технологических работ в механических цехах, нижниелесные склады, склады готовых изделий предприятий строительных материалов, склады металлосбыта 7К Технические краны при круглосуточной работе Краны с грейферами двухканатного типа, магнитно-грейферные краны 6К Смешанные склады, работа с разнообразными грузами, преимущественно сезонное использование 7К Склады насыпных грузов и металлолома, работа с однородными грузами, некруглосуточная работа 8К Склады насыпных грузов н металлолома с однородными грузами при круглосуточной круглогодичной работе Магнитные краны 6K Склады полуфабрикатов, работа с разнообразными грузами 8К Цехи и склады металлургических предприятий, крупные металлобазы, работа с однородными грузами (металлические листы в пакетах) Траверсные, мульдомагнитные, мульдогрейферные, мульдозавалочные, для раздевания слитков, копровые, ваграночные шихтовые, колодцевые краны 8К Цехи металлургических предприятий Закалочные, ковочные и штыревые краны 7К Литейные краны Контейнерные краны 5К Железнодорожные станции, склады промышленных предприятий, перегрузка разных грузов, в том числе контейнеров Контейнерные краны 6К То же, но перегрузка только контейнеров Грейферные краны-перегружатели 8К Склады насыпных грузов Мостовые и стеллажные краны-штабелеры Краны с управлением из кабины и автоматического действия 6К Стеллажные склады тарных грузов Краны с управлением с пола 5К Краны стрелового типа Башенные строительные (самоподъемные, передвижные, стационарные) краны 3к Монтаж промышленных зданий, сооружений и оборудования (грузоподъемность крана св. 100 т) 4К Обслуживание домостроительных комбинатов и других специализированных строительных организаций; работа на складах и полигонах заводов железобетонных изделий (грузоподъемность крана на 100 т) 7К Обслуживание гидротехнического строительства Стреловые самоходные (пневмоколесные, автомобильные, гусеничные) краны 1К Монтаж промышленного и энергетического оборудования (грузоподъемность крана св. 100 т) 2К Монтаж промышленных зданий и сооружений грузоподъемность крана от 25 до 100 т) 3К Погрузочные и монтажно-строительные работы (грузоподъемность до 25 т) Портальные краны Крюковые перегрузочные краны 6K Транспортные складские объекты Грейферные краны 6K Склады промышленных предприятий и порты при сезонной работе 8К Склады и порты при круглосменной круглогодичной работе Краны-лесопогрузчики с моторным грейфером 6К Крупные склады круглого леса Консольные краны Передвижные краны 6К Литейные цехи Передвижные краны и на колонне 4К Перегрузочные и вспомогательные работы 2К Обслуживание ремонтных и монтажных работ Краны с несущими канатами (кабель-краны) Крюковые монтажные краны 2К Обслуживание монтажных работ Крюковые перегрузочные краны 5К Склады штучных и насыпных грузов Грейферные краны 7К Склады насыпных грузов

ГОСТ 25546-82 Краны грузоподъемные. Режимы работы

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КРАНЫГРУЗОПОДЪЕМНЫЕРЕЖИМЫРАБОТЫГОСТ25546—82ГОСУДАРСТВЕННЫЙКОМИТЕТСССРПОСТАНДАРТАММоскваГОСУДАРСТВЕННЫЙСТАНДАРТСОЮЗАССР

КРАНЫГРУЗОПОДЪЕМНЫЕРежимыработы Hoisting cranes. Work conditions ГОСТ25546-82

УтвержденПостановлениемГосударственногокомитетаСССРпостандартамот20декабря1982г.№4925ПостановлениемГосстандартаот14.01.84№67срокдействияустановленс01.01.86до01.01.91срокдействияпродлен до 01.01.92, ИУС 9-90Ограничение отменено, ИУС 10-91.

Несоблюдениестандартапреследуетсяпозакону 1. Настоящий стандарт распространяется на грузоподъемные краны всех видов (кроме судовых и плавучих) и устанавливает группы режимов их работы.

Стандарт соответствует международному стандарту ИСО 4301/1-86, за исключением класса нагружения Q 0.

Требования настоящего стандарта являются обязательными.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2. Класс использования в зависимости от числа циклов работы крана за срок его службы определяют по табл. 1.

Класс использования Общее число циклов работы крана за срок его службы с0 До 1,6 × 104 С1 Св. 1,6 × 104 до 3,2 × 104 С2 Св. 3,2 × 104 до 6,3 × 104 с3 Св. 6,3 × 104 до 1,25 × 105 С4 Св. 1,25 × 105 до 2,5 × 105 С5 Св. 2,5 × 105 до 5 × 105 С6 Св. 5 × 105 до 1 × 106 С7 Св. 1 × 106 до 2 × 106 С8 Св. 2 × 106 до 4 × 106 С9 Св. 4 × 106

1. Цикл работы крана состоит из перемещения грузозахватного органа к грузу, подъема и перемещения груза, освобождения грузозахватного органа и возвращения его в исходное положение.

2. Срок службы кранов устанавливают в стандартах или технических условиях на краны конкретных видов.

3. Класс нагружения в зависимости o т коэффициента нагружения определяют по табл. 2.

4. Группу режима работы кранов в зависимости от класса использования и класса нагружения определяют по табл. 3.

Класс использования Группа режима p аботы кранов для класса нагружения Q0 Q1 Q2 Q 3 Q 4 с0 — — 1К 1К 2К С1 — 1К 1К 2К 3К С2 1К 1К 2К 3К 4К С3 1К 2К 3К 4К 5К С4 2К 3К 4К 5К 6К С5 3К 4К 5К 6К 7К С6 4К 5К 6К 7К 8К С7 5К 6К 7К 8К 8К С8 6К 7К 8К 8К — С9 7К 8К 8К — —

5. Группа режима работы кранов, транспортирующих груз, нагретый свыше 300°С, или расплавленный металл, шлак, ядовитые, взрывчатые вещества и другие опасные грузы, должна быть не менее 6К, за исключением стреловых самоходных кранов, для которых группа режима работы должна быть не менее 3К.

Коэффициент нагружения К

р вычисляют по формуле

где Qi — масса груза, перемещаемого краном с числом циклов C

Q ном — номинальная грузоподъемность крана;

i — число циклов работы крана с грузом массой Qi ;

т — числ о циклов работы крана за срок его службы ,

Примечание. Значение массы грузозахватного органа, навешиваемого на крюк крана или используемого для непосредственного захвата груза (грейфер, подъемный электромагнит, спредер и т. п), включают в значения Qi и Q ном .

6. При отсутствии исходных данных, необходимых для определения класса нагружения и коэффициента использования, группу режима допускается устанавливать по данным приложения 1.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

7. Взаимосвязь групп режимов работы кранов и классов использования и нагружения кранов по настоящему стандарту и групп режимов работы кранов по международному стандарту ИСО 4301/1-86 представлена в приложении 2.

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

Рекомендуемое

Вид крана , его наименование Группа режима работы Примерные объекты, условия использования и технологическое назначение кранов Ручныекранывсех видов Краны с ручным приводом всех рабочих механизмов 1 К Насосные и компрессорные станции , машинные залы электростанций, ремонтные краны при небольшом числе обслуживаемых механизмов , вспомогательные краны механических цехов Краны с ручным приводом части рабочих механизмов и электрическим , гидравлическим или пневматическим — остальных 1 К Редко используемые погрузочные краны , вспомогательные краны механических цехов 2 К Относительно часто используемые погрузочные краны для установки заготовок на обрабатывающие станки Приводныекранымостовоготипа Краны с приводными подвесными талями , в том числе с навесными захватами 1 К Ремонтные краны 2 К Перегрузочные работы ограниченной интенсивности, вспомогательные краны механических цехов , краны , интенсивно используемые только при монтаже оборудования 3К Перегрузочные работы средней интенсивности , краны для транспортных и монтажных работ в механических цехах Краны с лебедочными грузовыми тележками , в том числе с навесными захватами 2 К Машинные залы электростанций , ремонтные краны 3К Перегрузочные работы ограниченной интенсивности, вспомогательные краны механических цехов , краны , интенсивно используемые только при монтаже оборудования Краны с лебедочными грузовыми тележками, в том числе с навесными захватами 5К Перегрузочные работы средней интенсивности, краны для технологических работ в механических цехах, нижние лесные склады, склады готовых изделий предприятий строительных материалов, склады металлосбыта 7К Технические краны при круглосуточной работе Краны с грейферами двухканатного типа, магнитно-грейферные краны 6К Смешанные склады, работа с разнообразными грузами, преимущественно сезонное использование 7К Склады насыпных грузов и металлолома, работа с однородными грузами, некруглосуточная работа 8К Склады насыпных грузов н металлолома с однородными грузами при круглосуточной круглогодичной работе Магнитные краны 6 K Склады полуфабрикатов, работа с разнообразными грузами 8К Цехи и склады металлургических предприятий, крупные металлобазы, работа с однородными грузами (металлические листы в пакетах) Траверсные, мульдомагнитные, мульдогрейферные, мульдозавалочные, для раздевания слитков, копровые, ваграночные шихтовые, колодцевые краны 8К Цехи металлургических предприятий Закалочные, ковочные и штыревые краны 7К Литейные краны Контейнерные краны 5К Железнодорожные станции, склады промышленных предприятий, перегрузка разных грузов, в том числе контейнеров Контейнерные краны 6К То же, но перегрузка только контейнеров Грейферные краны-перегружатели 8К Склады насыпных грузов Мостовые и стеллажные краны-штабелеры Краны с управлением из кабины и автоматического действия 6К Стеллажные склады тарных грузов Краны с управлением с пола 5К Краны стрелового типа Башенные строительные (самоподъемные, передвижные, стационарные) краны 3к Монтаж промышленных зданий, сооружений и оборудования (грузоподъемность крана св. 100 т) 4К Обслуживание домостроительных комбинатов и других специализированных строительных организаций; работа на складах и полигонах заводов железобетонных изделий (грузоподъемность крана на 100 т) 7К Обслуживание гидротехнического строительства Стреловые самоходные (пневмоколесные, автомобильные, гусеничные) краны 1К Монтаж промышленного и энергетического оборудования (грузоподъемность крана св. 100 т) 2К Монтаж промышленных зданий и сооружений грузоподъемность крана от 25 до 100 т) 3К Погрузочные и монтажно-строительные работы (грузоподъемность до 25 т) Портальные краны Крюковые перегрузочные краны 6 K Транспортные складские объекты Грейферные краны 6 K Склады промышленных предприятий и порты при сезонной работе 8К Склады и порты при круглосменной круглогодичной работе Краны-лесопогрузчики с моторным грейфером 6К Крупные склады круглого леса Консольные краны Передвижные краны 6К Литейные цехи Передвижные краны и на колонне 4К Перегрузочные и вспомогательные работы 2К Обслуживание ремонтных и монтажных работ Краны с несущими канатами (кабель-краны) Крюковые монтажные краны 2К Обслуживание монтажных работ Крюковые перегрузочные краны 5К Склады штучных и насыпных грузов Грейферные краны 7К Склады насыпных грузов

Рекомендуемое

Класс использования Группа режима работы крана для класса нагружения Q0 Q1 Q2 Q 3 Q 4 ГОСТ 25546-82 ИСО 4301/1-86 ГОСТ 25546-82 ИСО 4301/1-86 ГОСТ 25546-82 ИСО 4301/1-86 ГОСТ 25546-82 ИСО 4301/1-86 ГОСТ 25546-82 ИСО 4301/1-86 с0 — — — — 1К — 1К А1 2К А2 С1 — — 1К — 1К А1 2К А2 3К А3 С2 1К — 1К А1 2К А2 3К А3 4К А4 С3 1К — 2К А2 3К А3 4К А4 5К А5 С4 2К — 3К А3 4К А4 5К А5 6К А6 С5 3К — 4К А4 5К А5 6К А6 7К А7 С6 4К — 5К А5 6К А6 7К А7 8К А8 С7 5К — 6К А6 7К А7 8К А8 8К — С8 6К — 7К А7 8К А8 8К — — — С9 7К — 8К А8 8К — — — — —

(Введен дополнительно,Изм. № 1).

Мостовой кран режима работы А7 тонкости ввода в эксплуатацию

Заказали мостовой кран режима работы А7. Сейчас понимаем, что не могут быть выполнены требования п.2.17.4 ПБ 10-382-00, а именно: в местах расположения колонн не обеспечен проход сбоку или в теле колонны шириной не менее 400 мм. Прошу разъяснить, сможем ли мы получить разрешение на пуск в работу нового крана, если своим приказом по заводу ограничим число рабочих циклов крана в смену, с таким расчетом, что устанавливаемый кран будет работать по режиму А5?

Дополнительные сведения: на пролете будут работать два мостовых, с учетом нового, крана. Планировалось, что основным рабочим краном будет новый кран, старый останется в качестве резервного. Обеспечив равномерную загруженность обоих кранов, сможем добиться фактического снижения загруженности нового крана. Выполненное обследование и расчет подкрановых строительных конструкций (силами специализированной организации) подтверждают возможность работы на имеющихся надземных крановых путях двух кранов.

К сожалению, приказа по предприятию будет не достаточно. Согласно п.2.17.4 ПБ 10-382-00 “в пролетах зданий, где устанавливаются опорные мостовые краны с группой классификации (режима) А6 и более по ИСО 4301/1, а также эстакадах для кранов (кроме однобалочных кранов с электрическими талями), должны быть устроены галереи для прохода вдоль кранового пути с обеих сторон …, в местах расположения колонн должен быть обеспечен проход сбоку или в теле колонны шириной не менее 400 мм и высотой не менее 1800 мм”. Следует понимать, что основное назначение галерей – это безопасное обслуживание крана, подкрановых путей, безопасный спуск крановщика в случае вынужденной остановки крана не у посадочной площадки (см. п.2.17.1 ПБ 10-382-00). Следовательно, чтобы обойти п.2.17.4 ПБ 10-382-00, нужно переработать технологию производства таким образом, чтобы режимы работ нового и старого кранов не превышали А5., так как одновременная работа кранов с режимом работы А7 снижает загрузку кранов только до уровня А6. См. приложение 4, табл.1 и 2 ПБ 10-382-00.

Таким образом, чтобы получить разрешение на пуск крана в органах Ростехнадзора, требуется:

– переработать специализированной организацией, имеющей допуск СРО, технологию производства таким образом, чтобы режимы работ нового и старого кранов не превышали А5, где должны быть учтены особенности производства при работе двух кранов (рабочие зоны мостовых кранов, интенсивность их работы, технические характеристики, класс использования, режим нагружения, технологическую цепочку производственного процесса, и т.д.);

– необходимо будет установить регистраторы параметров типа ОНК соответствующей модификации, если имеется техническая возможность, на оба крана, которые позволят контролировать работу кранов (число циклов нагружения крана). См. п.2.12.11 ПБ 10-382-00, который гласит: “Краны мостового типа грузоподъемностью более 10 т и группы классификации (режима) не менее А6 по ИСО 4301/1 … должны быть оборудованы регистраторами параметров их работы”;

– согласно п.9.5.11 ПБ10-382-00 для каждого цеха (пролета), не оборудованного проходными галереями вдоль кранового пути, где работают мостовые краны, должны быть разработаны мероприятия по безопасному спуску крановщиков из кабины при вынужденной остановке крана не у посадочной площадки. Эти мероприятия должны быть указаны в производственной инструкции для крановщиков.

Режим работы мостового крана

Мостовой кран является достаточно сложным технологическим механизмом. При его правильной эксплуатации можно добиться лучших производительных показателей. Это случится, если правильно, рационально организовать режим их работы.

Если внимательно проанализировать функциональный процесс мостового подъемного устройства, то можно заметить, что состоит из множества одномоментных выполняемых операций. Он может в комплексе совершать такие действия, как движение по подкрановому пути и одновременно поднимать, закрепленный на крюке груз, а также его передвигать в нужном направлении при помощи грузовой тележки.

Совмещение операций и составляет режим работы мостового механизма. Например, во время его остановки, чтобы стропальщик успел подцепить груз и подвести стропы на крюк и снять с крюка, электромоторы и другие механизма подъемной машины, не работают. Для того, чтобы начать перенос груза с одного на другое место, кран должен сначала разогнаться и только после этого набрать маршевую скорость. То есть работа разделена на две скоростные стадии. Поэтому полный цикл работы мостового крана равняется сумме начала движения и торможения, маршевой скорости и длительности пауз для загрузки и разгрузки.

Мостовые подъемные механизмы, выпускаемые специализированными предприятиями для общего назначения, делятся на легкие, средние и тяжелые режимы работы. Очевидно, что режим грузоподъемных машин данного типа полностью зависит от его главного подъемного механизма. Исходя из этих характеристик, осуществляется и прочностной расчет несущих и вспомогательных металлических конструкций.

На легком режиме (Л) работают такие мостовые краны, которые обслуживают, например, парогенераторные турбины электростанций. Используются от случая к случаю во время ремонта или профилактических работ.

Средний режим работы мостовых подъемных механизмов (С) характеризуется более интенсивной загруженностью подъемной машины. В данном режиме эксплуатируются краны в цехах по ремонту техники, участвующие в сборочном процессе и так далее.

Мостовые подъемные устройства с режимом работы Т (тяжелый) функционируют на протяжении всего рабочего дня на предельных скоростях, перенося огромное количество грузов при минимальных паузах. В таком режиме эксплуатируются грузоподъемные машины на предприятиях с потоковым конвейерным производством, а также обеспечивающие погрузочно-разгрузочные работы на крупных складских терминалах и так далее.

— все о спецтехнике!

Что понимается под циклом работы крана

Цикл функционирования крана состоит из 3 частей:

Захват техникой груза.
Рабочий этап — транспортировка, перекладывание и разгрузка предметов.
Холостой ход — возврат транспорта и подъемного механизма в исходную точку и состояние для начала следующего цикла.

Современный грузоподъемный транспорт разделяют на несколько групп режимов работы в зависимости от числа реализованных за полный период эксплуатации циклов. Выделяют 10 классов С0 — С9. С0 — тип кранового устройства, число циклов которого соответствует значению не более 1,6*10000, а С9 — от 4*1000000 и больше. Для типов спецтехники С1 — С8 цифра меняется в рамках значений 3,2*10000 — 2*1000000.

Технические стандарты и условия определяют количество возможных операций по перемещению к грузу и на исходную позицию, подъему предмета на высоту. В зависимости от этого выделяют типы кранов:

стационарные;
переставные;
радиальные;
передвижные;
самоподъемные.

Другая классификация основана на особенностях конструкции: разновидности общего привода, формы и отличий грузозахватного элемента, возможной степени поворота, типа опоры и иных конструктивных решений.

Цикл работы

Для проведения различных строительных, ремонтных, а также монтажных и работ по погрузке-разгрузке используется кран, который должен соответствовать требованиям указанным в ГОСТ и СНиП. Современный кран является грузоподъемной специальной машиной циклического действия. Цикл работы такого ПС состоит из трех главных этапов, то есть захват самого груза, а также рабочий и холостой ход. Где рабочий ход представляет собой разгрузку и перемещение самого различного груза, а холостой ход является возвратом данного грузоподъемного обычного механизма в исходное положение для дальнейшей работы.

Режимы работы кранов и крановых механизмов.

Для грузоподъемных машин характерна цикличность работы механизмов с частыми пусками, остановками и реверсами.

В зависимости от режима работы механизма определяют нагрузки, выполняют расчет двигателей и тормозов, принимают запасы прочности, выполняют расчет деталей и узлов на выносливость, определяют сроки службы элементов машин.

Режим работы – это совокупность показателей, которые определяют его эксплуатацию. Он характеризуется спектром нагружений и продолжительностью их действия.

До 1982 г. нормами Госгортехнадзора предусматривались 5 режимов работы крановых механизмов с учетом типа крана: с ручным приводом Р – ручной; с машинным приводом: Л – легкий; С – средний; Т – тяжелый; ВТ – весьма тяжелый.

С 1983 г. действует новая классификация крановых механизмов по режимам работы по ГОСТ 25835-83, который распространяется на грузоподъемные краны всех видов, кроме судовых и плавучих [4, 7]. В основе определения групп режимов работы крановых механизмов лежат два показателя: классы использования в зависимости от времени работы механизма (таблица 2.1) и классы нагружения в зависимости от коэффициента нагружения К

Таблица 2.1 – Классы использования механизмов по ГОСТ 25835-83

Класс использованияА0А1А2А3А4А5А5Норма времени работы механизмов, ч: св. до—

Коэффициент нагружения К

определяется по формуле

– нагрузка (сила, момент), действующая на механизм за период времениti ;

max – максимальная нагрузка (сила, момент), действующая на механизм в течение времени его работы;

– продолжительность времени действия нагрузкиРi ;

– суммарное время действия нагрузок на механизм.

Нагрузки Рi

,Р max определяют для концевого звена кинематической цепи механизма (канатный барабан, ходовое колесо, ведущее зубчатое колесо механизма поворота) с учетом всех факторов, включая и процессы неустановившегося движения.

В таблице 2.3 приведена классификация групп режимов работы механизмов по ГОСТ 25835-83.

Примерное соответствие группы режимов работы механизмов, устанавливаемых ГОСТ 25835-83 и Правилами Госгортехнадзора, приведено в таблице 2.4 [7].

Таблица 2.2 – Классы нагружения механизмов по ГОСТ 25835-83

Класс нагруже-нияКоэффициент нагружения К (формула 2.1)Качественная характеристика класса нагруженияПо ГОСТ 25835-83В1 В2 В3 В4До 0,125 Св. 0,125 до 0,25 Св. 0,25 до 0,50 Св. 0,50 до 1,00Работа при нагрузках, значительно меньших номинальных, и в редких случаях с номинальной нагрузкой Работа при средних и номинальных нагрузках Работа преимущественно при номинальных и близких к номинальным нагрузкам Постоянная работа при номинальных и близких к номинальным нагрузкамПримечание. В случае отсутствия конкретных данных для расчета коэффициента К могут быть приняты во внимание качественные характеристики.

Таблица 2.3 – Группы режимов работы механизмов по ГОСТ 25835-83

Класс использованияГруппа режима для класса нагруженияВ1В2В3В4А0 А1 А2 А3 А4 А5 А61М 1М 1М 2М 3М 4М 5М1М 1М 2М 3М 4М 5М 6М1М 2М 3М 4М 5М 6М —2М 3М 4М 5М 6М — —

Таблица 2.4 – Соответствие групп режима работы механизмов

Группа режима работы механизмов по ГОСТ 25835-831М2М, 3М4М5М6МРежим работы согласно Правилам ГосгортехнадзораРучнойЛСТВТ

При выборе редукторов, двигателей и тормозов, среди прочих параметров (о которых будем говорить в следующих лекциях), ориентируются на относительную продолжительность включения механизма.

Относительная продолжительность включения механизма – это отношение продолжительности работы механизма в течение рабочего цикла к продолжительности этого цикла, измеренная в процентах.

Относительная продолжительность включения обозначается ПВ% и определяется по формуле

– продолжительность работы механизма в течение рабочего цикла;

ТЦ – продолжительность рабочего цикла.

Продолжительность рабочего цикла – это промежуток времени от момента начала рабочего процесса до момента возвращения крана в исходное состояние.

Продолжительность рабочего цикла определяется по формуле

– продолжительность работы механизма в течение рабочего цикла;

– продолжительность пауз механизма в течение рабочего цикла.

При практических расчетах принимают ТЦ

: для механизмов – не более 60 мин; для электрооборудования – не более 10 мин.

>10 мин, то режим работы электродвигателя считается продолжительным и соответствует относительной продолжительности включенияПВ 100%.

В таблице 2.5 приведено соответствие относительной продолжительности включения ПВ

% механизмов группам режимов работы механизмов, устанавливаемых Правилами Госгортехнадзора.

Таблица 2.5 – Соответствие относительной продолжительности включения ПВ

% группам режимов работы механизмов, устанавливаемых Правилами Госгортехнадзора

Относительная продолжительность включения ПВ % механизма15%25%40%60%100%Режим работы согласно Правилам ГосгортехнадзораЛСТВТВТНПримечание. ВТН – весьма тяжелый непрерывный режим работы, называемый продолжительным (при ТЦ >10 мин).

Режим работы крана в целом устанавливается ГОСТ 25546-82. Группу режима работы крана определяют в зависимости от класса его использования (таблица 2.6) и класса нагружения (таблица 2.7).

Класс нагружения крана зависит от распределения перемещаемых краном грузов относительно номинальной грузоподъемности крана за срок его службы и характеризуется коэффициентом нагружения КР

, определяемым по формуле

– число циклов работы крана с грузом массойQi ;

– общее число циклов работы крана за срок его службы;

– масса груза, перемещаемого краном с числом цикловСi ;

– номинальная грузоподъемность крана.

Группа режима работы крана приведена в таблице 2.8.

Таблица 2.6 – Класс использования крана по ГОСТ 25546-82

Класс использованияОбщее число циклов работы крана за срок его службыКачественная характеристика класса использованияПо ГОСТ 25546-82Нерегулярное использованиеС0До 1,6×104С1Св. 1,6×104 до 3,2×104С2Св. 3,2×104 до 6,3×104С3Св. 6,3×104 до 1,25×105С4Св. 1,25×105 до 2,5×105Регулярное использование при малой интенсивности работыС5Св. 2,5×105 до 5×105Регулярное использование при средней интенсивности работыС6Св. 5×105 до 1×106Интенсивное использованиеС7Св. 1×106 до 2×106Весьма интенсивное использованиеС8Св. 2×106 до 4×106С9Св. 4×106Особо интенсивное использование при длительных сроках эксплуатацииПримечания: 1. Цикл работы крана состоит из перемещения грузозахватного органа к грузу, подъема и перемещения груза, освобождения грузозахватного органа и возвращения его в исходное положение. 2. Срок службы кранов (время его работы до списания) устанавливают в стандартах или технических условиях на краны конкретных видов.

Таблица 2.7 – Класс нагружения крана по ГОСТ 25546-82

Класс нагруженияКоэффициент нагружения (формула 2.2)Качественная характеристика класса нагруженияПо ГОСТ 25546-82Q0 Q1 Q2 Q3 Q4До 0,063 Св. 0,063 до 0,125 Св. 0,125 до 0,25 Св. 0,25 до 0,50 Св. 0,50 до 1,00Постоянная работа с грузом, значительно меньшим номинального То же с грузом, меньшим номинального То же с грузом средней массы То же с грузом относительно большой массы То же с грузом, приближающимся к номинальному

Таблица 2.8 – Группа режима работы кранов (ГОСТ 25546-82)

Класс использованияГруппа режима работы кранов для класса нагруженияQ0Q1Q2Q3Q4С0 С1 С2 С3 С4 С5 С6 С7 С8 С9— — 1К 1К 2К 3К 4К 5К 6К 7К— 1К 1К 2К 3К 4К 5К 6К 7К 8К1К 1К 2К 3К 4К 5К 6К 7К 8К 8К1К 2К 3К 4К 5К 6К 7К 8К 8К —2К 3К 4К 5К 6К 7К 8К 8К — —

Ориентировочное сопоставление режимной классификации кранов по действовавшим правилам Госгортехнадзора и по ГОСТ 25546-82 [7] дано в таблице 2.9.

Таблица 2.9 – Соответствие групп режима работы кранов

Группа режима работы по Правилам ГосгортехнадзораЛСТВТГруппа режима работы по ГОСТ 25546-821К-3К4К, 5К6К, 7К8К

В настоящее время группы классификации (режима работы) грузоподъемных кранов и машин и их механизмов устанавливаются соответственно ГОСТ 25546-82 и ГОСТ 25835-83, а также устанавливаются ISO 4301/1 и определяются Правилами [5]. Группы классификации (режима работы) указываются в паспорте грузоподъемного крана или машины.

Группа классификации (режима работы) кранов в целом по ISO 4301/1 определяется по таблице 2.10 в зависимости от класса использования (U0-U9), который характеризуется величиной максимального числа циклов за заданный срок службы, и режима нагружения (Q1-Q4).

Режим нагружения крана характеризуется величиной коэффициента распределения нагрузок КР

, которая определяется по формуле:

– среднее количество рабочих циклов с частным уровнем массы грузаРi ;

— суммарное число рабочих циклов за весь срок службы крана:

— значение частных масс отдельных грузов (уровня нагрузки) при типичном применении крана;

max— масса наибольшего груза (номинальный груз), который разрешается поднимать краном;

Группа классификации (режима) механизмов в целом по ISO 4301/1 определяется по таблице 2.11 в зависимости от класса использования механизма (Т0-Т9), который характеризуется общей продолжительностью использования механизма (в часах) и режимом нагружения (L1-L4).

Таблица 2.10 – Группы классификации (режима работы) кранов в целом по ISO 4301/1

Режим нагру-женияКР*Характе-ристика грузов, поднима-емых кранамиКласс использованияНерегулярное использованиеРегуляр-ное исполь-зование в легких условияхРегу-лярное использование с перерывамиРегулярное интен-сивное исполь-зованиеИнтенсивное использованиеU0U1U2U3U4U5U6U7U8U9Минимальное количество рабочих циклов1,6×1043,2×1046,3×1041,25×1052,5×1055×1051×1062×1064×106>4×106Q1 – легкий0,125легкие – регулярно, номинальные – изредкаА1А2А3А4А5А6А7А8Q2 – средний0,25средние – регулярно, а номинальные – довольно частоА1А2А3А4А5А6А7А8Q3 – тяжелый0,5тяжелые – регулярно, а номинальные частоА1А2А3А4А5А6А7А8Q4 – весьма тяжелый1,0близкие к номинальнымА2А3А4А5А6А7А8

Примечание. КР

Таблица 2.11 – Группы классификации (режима работы) механизмов в целом по ISO 4301/1

Режим нагру-женияКР*Характе-ристика грузов, поднима-емых кранамиКласс использования механизмовНерегулярное использованиеРегулярное использо-вание в легких условияхРегулярное использо-вание с перерывамиРегуляр-ное интен-сивное использо-ваниеИнтенсивное использованиеТ0Т1Т2Т3Т4Т5Т6Т7Т8Т9Общая продолжительность использования, чL1 – легкий0,125малые – регулярно, а наибольшие – изредкаМ1М2М3М4М5М6М7М8L2 – средний0,25умеренные – регулярно, а наибольшие – довольно частоМ1М2М3М4М5М6М7М8L3 – тяжелый0,5большие – регулярно, а наибольшие – частоМ1М2М3М4М5М6М7М8L4 – весьма тяжелый1,0наибольшие – регулярноМ2М3М4М5М6М7М8

Примечание. КР

* – номинальный коэффициент нагружения.

Режим нагружения механизма характеризуется величиной коэффициента распределения нагрузки Кт

, определяемого по формуле:

средняя продолжительность использования механизма при отдельных уровнях нагрузкиPi ;

общая продолжительность при всех частных уровнях нагрузки:

– значение частных нагрузок (уровни нагрузки), характерных для применения данного механизма;

max – значение наибольшей нагрузки, которая прикладывается к механизму;

Группы классификации стреловых самоходных кранов и их механизмов. Согласно ИСО 4301/1, классификация стреловых самоходных кранов и их механизмов установлена на основании количества рабочих циклов, выполняемых на протяжении ожидаемого срока службы крана или механизма, и коэффициента распределения нагрузок, который характеризует номинальный режим нагрузки.

Классификацию стреловых самоходных кранов по группам в зависимости от условий работы, приведено в таблице 2.12, для которой соответствующие ряды коэффициентов нагружения Q и классов использования U приведены в табл. 2.10. Классификацию механизмов стреловых самоходных кранов по группам режимов работы приведено в таблице 2.13.

Таблица 2.12 – Группы классификации (режима работы) стреловых самоходных кранов в целом по ISO 4301/1

Режим нагруженияГруппаНазначение крановЛегкий Средний ТяжелыйА1 А3 А4Для общих грузоподъемных операций (краны с крюком); для непрерывной работы не применяются Краны с грейфером, захватом или электромагнитом Для погрузки и разгрузки контейнеров или для общих работ в доках

Таблица 2.13 – Группы классификации (режима работы) механизмов стреловых самоходных кранов по ISO 4301/1

МеханизмГруппы классификации при группе режима работы кранаА1А3А4Подъем груза Поворот крана Подъем и опускание стрелы Телескопирование (с грузом) Передвижение по рабочей площадке крана: пневмоколесного гусеничногоМ3 М2 М2 М1 М1 М1М4 М3 М3 М2 М1 М2М5 М4 М3 М1* М1 М2

Примечание. * С подвешенным грузом телескопирование не выполняется.

Нагружения в грузоподъемных машинах: нормативные и случайные, полезные силы технологического сопротивления, силы ветровые, от уклона пути, сейсмические и динамические, жесткости динамических систем и их влияние на характер движения.

Классификация нагружений. Грузоподъемные машины могут испытывать действие следующих нагрузок: от собственного веса, веса полезного груза и грузозахватных устройств, от ветра, снега, льда, сейсмических колебаний земли, при транспортировке и монтаже кранов, выполнении технологических операций, в аварийных ситуациях, при действии повышенных и низких температур, при неустановившихся режимах работы, от уклона пути.

По продолжительности действия эти нагрузки делятся на постоянные и временные.

К постоянным нагрузкам относятся нагрузки от собственного веса крана, веса постоянно подвешенного грузозахватного устройства, к временным – остальные. Нагрузка от полезного груза может быть приложенной постоянно в одном месте и подвижной.

Кроме того, различают нагрузки рабочего состояния грузоподъемных машин и нерабочего состояния грузоподъемных машин.

В рабочем состоянии грузоподъемная машина с грузом или без него может совершать рабочие движения собственными механизмами.

Нерабочим состояниемгрузоподъемной машины считается такое, при котором эксплуатация грузоподъемной машины не допускается по условиям внешней среды (ураган, землетрясение и др.) или из-за необходимости проводить ремонтные или монтажные операции. Грузоподъемная машина без груза.

К нагрузкам нерабочего состояния относятся повышенные ветровые, монтажные и испытательные (при испытаниях машины с нагрузкой, превышающей номинальную).

Нагрузка от собственного веса. Собственный вес крановых металлоконструкций играет важную роль и относится к основным нагрузкам. Так, например, для мостовых кранов общего назначения вес полезного груза в зависимости от грузоподъемности и пролета крана составляет 15…50 % веса крана, а для портальных кранов грузоподъемностью 3…75 т — всего лишь 4…11 %. В начале проектирования задаются собственным весом машины, учитывая данные аналогичных конструкций.

Нагрузка от полезного груза. Вес груза относится к основным нагрузкам. Однако при определении этих нагрузок, являющихся решающими при расчетах на прочность и выносливость, следует иметь в виду, что использование номинальной грузоподъемности по величине и во времени зависит от условий эксплуатации крана. Так, например, на рисунке 2.1 приведено (по данным ВНИИстройдормаш) расчетное распределение в относительных единицах массы поднимаемого груза Qi

от числа нагруженийzi , для строительных башенных кранов режимных групп: 6К-7К (а); 4К-5К (б); 1К-ЗК (в).

Рисунок 2.1 – Расчетное распределение в относительных единицах массы поднимаемого груза от числа нагружений для легкого (а

), среднего (б ) и тяжелого (в ) режимов работы строительных башенных кранов (по данным ВНИИстройдормаш)

/Szi ×100% в этих графиках может быть представлено значение относительного времениti /Sti ×100%. Опытных данных, устанавливающих действительные законы изменения веса груза в зависимости от типа кранов и условий их эксплуатации, весьма мало. Однако имеющиеся сведения подтверждают возможность использования для этой цели известных статистических закономерностей, в частности законов Гаусса, Пуассона и др.

Ветровая нагрузка на кран должна быть определена как сумма статической и динамической составляющих. Статическая составляющая, соответствующая установившейся скорости ветра, должна быть учтена во всех случаях; динамическая составляющая, вызываемая пульсацией скорости ветра, — только при расчете на прочность металлических конструкций, противоугонных устройств и при проверке кранов на устойчивость против опрокидывания.

Статическую составляющую ветровой нагрузки РВ

на кран или его часть, или на груз, следует определять по формуле

— распределенное давление ветра в данной зоне высоты;FВ — расчетная наветренная площадь (нетто) конструкции и груза, определяемая из таблиц приложений 1 и 2 к ГОСТ 1451—77. ВеличинуFВ приближенно можно приниматьFН = jFБ , гдеFБ — площадь брутто передней со стороны грани конструкции, ограниченная ее контуром; j — коэффициент заполнения, находящийся в пределах 0,2—0,6 для решетчатых ферм из прямоугольных профилей и 0,2—0,4 для ферм из труб. Минимальные значения относятся к безраскосным фермам. Для механизмов j = 0,8-5-1,8; для сплошных конструкций, кабин и противовесов j=1. Для конструкций из труб расчетная наветренная площадь может быть уменьшена умножением на поправочный коэффициент 0,75.

Наветренная площадь груза принимается по фактическим данным, а при отсутствии их определяется по таблице 2.14 (ГОСТ 1451—77).

Таблица 2.14 – Расчетная площадь груза FГ

в зависимости от его грузоподъемности

Q , тFГ , м2Q , тFГ , м2Q , тFГ , м2Q , тFГ , м20,20 0,50 1,00 1,601,0 2,0 2,8 3,62,00 3,20 5,00 10,04,0 5,6 7,1 10,016,0 20,0 25,014,0 16,0 18,032,0 63,0 100,020,0 28,0 36,0Примечание. Ветровую нагрузку на груз принимают не менее 500 Н.

Распределенная ветровая нагрузка

где — динамическое давление ветра на высоте 10 м над поверхностью земли (или воды для плавучих кранов), Па; — скорость ветра, м/с; = 1,23 кг/м3 — плотность воздуха; с

— коэффициент аэродинамической силы, значение которого принимают в зависимости от конструктивных особенностей элементов крана (с = 0,8… 1,2 для конструкций из труб; с = 1,2 для коробчатых конструкций, прямоугольных кабин, противовесов, канатов, груза; с = 1,5…. 1,6 для балок с выступающими поясами и наружными ребрами, плоских ферм из прямоугольных профилей);n — коэффициент перегрузки;n = 1 для нагрузок рабочего состояния,n = 1,1 для нерабочего состояния (при расчете конструкций по методу предельных состояний);k — коэффициент, учитывающий повышение динамического давления ветра в зависимости от высоты расположения крана над поверхностью земли, определяется по таблице 2.15.

Таблица 2.15 – Поправочный коэффициент k

в зависимости от высоты над уровнем земли (воды) по ГОСТ 1451-77

Высота над поверхностью земли, м Коэффициент k1,001,251,551,752,102,60350 и выше 3,10

Различают ветровую нагрузку рабочего состояния, при действии которой грузоподъемная машина работает нормально, и ветровую нагрузку нерабочего состояния.

Для рабочего состояния крана динамическое давление ветра (q

, Па) принимают независимо от района установки крана с учетом его назначения:

Краны, работающие в зоне умеренных ветров…………………….…………….125

Краны всех типов, установленные в речных и морских

портах, на судоремонтных и строительных заводах.. ………….……………….250

Краны, работающие без перерыва…………………………. …………………………..400

Ветровая нагрузка рабочего состояния должна быть учтена при расчетах металлоконструкций, механизмов, тормозов, мощности двигателей, устойчивости стреловых кранов.

При определении мощности двигателей механизмов вследствие непостоянства и нерегулярности ветровых нагрузок их значение принимают не более 70 % статической ветровой нагрузки рабочего состояния, действующих на элемент крана или груз.

Для нерабочего состояния крана динамическое давление ветра принимают в соответствии с картой районирования (ГОСТ 1451—77).

Вся территория СНГ разбита на семь районов со следующими значениями скоростного потока на высоте до 10 м от поверхности земли в зависимости от скорости ветра (q

0, Па) для европейской части и юга азиатской части — 270…450; для Кавказа, Средней Азии и побережья морей — 550…700; для северного и северо-восточного побережья — 850… 1000. Если район установки крана не известен, принимаютq 0= 450 Па.

Грузоподъемные машины не работают при ветровой нагрузке нерабочего состояния. На эту нагрузку рассчитывают металлоконструкции, механизмы передвижения, поворота, изменения вылета стрелы, собственную устойчивость крана против опрокидывания и противоугонные устройства кранов. Динамическая составляющая, вызываемая пульсацией скорости ветра, должна быть учтена только при расчете на прочность металлоконструкций и устойчивость кранов. Динамическую составляющую ветровой нагрузки на строительные башенные краны следует определять по ГОСТ 13994—81, а на остальные — по нормам проектирования кранов данного типа.

Снеговая нагрузка вычисляется как произведение горизонтальной проекции воспринимающей поверхности на давление от снега, равное q

С = 500….2000 Па в зависимости от климатической зоны. Гололед, возникающий при определенной влажности воздуха и температуре от 0 до -5°С, образует на оттяжках и канатах, а также иногда на решетчатых металлических конструкциях корку толщиной 1 – 1,2 см. Плотность гололеда равна 900 кг/м3.

Сейсмические нагрузки

. Для районов, подверженных землетрясениям, выполняют расчеты с учетом действия сейсмических сил для нерабочего состояния крана. Эти силы учитываются при расчете тормозов тележек и кранов механизмов передвижения и противоугонных захватов. Значение горизонтальных сил инерции в этом случае можно определить по формуле

где — вес крана; — сейсмический коэффициент (в зависимости от сейсмичности в баллах); = 1/40 — для 7, = 1/20 — для 8 и = 1/10 — для 9 баллов; при 6 и меньше баллах расчет не требуется.

Транспортные нагрузки. Возникают при транспортировке конструкций железнодорожным и автотранспортом вследствие толчков, при торможении, на криволинейных участках и т. д.; водным транспортом – из-за действия сил ветра, тяжести конструкции, сил инерции, вызванных качкой плавучего сооружения.

Монтажные нагрузки. Появляются при монтаже конструкции. Определяются на основании проекта ее монтажа, в котором (для кранов, расположенных на открытом воздухе) указывается максимально допустимое удельное давление ветра, составляющее обычно 150 Па.

Технологические нагрузки. Имеют место главным образом при работе специальных кранов, например, ковочных, клещевых и т. д. Чаще всего не представляется возможным определить эти нагрузки точно. В таких случаях механизмы кранов оборудуют предохранительными устройствами, ограничивающими передачу усилий и моментов.

Аварийные нагрузки. Появляются, например, при взаимном столкновении кранов, при внезапном отключении механизма передвижений одной из опор, при обрыве груза и т. д.

Температурные нагрузки. Имеют существенное значение лишь для статически неопределимых крупногабаритных металлоконструкций.

Соответствующая сила упругости, Н,

=2×105 Мпа — модуль упругости стали;F — площадь поперечного сечения рассчитываемого элемента, м2; (t 1-t 2) — температурный перепад, принимаемый в среднем ±25°С, но не более ±40°С (исключением являются районы тропиков, Крайнего Севера и горячие цеха), °С; a=0,0000118 — коэффициент линейного расширения стали.

При температуре ниже -20°С следует учитывать возможность перехода металла в хрупкое состояние, особенно в местах концентрации напряжений.

Нагрузки от сил инерции. Возникают при неустановившихся движениях отдельных механизмов или в периоды неустановившихся движений конструкций, например, при пуске или торможении механизмов, перемещении конструкции с переменной скоростью при стационарной работе приводного двигателя, движении крана по неровному пути, раскачивании подвешенных грузов, ударе крана о буфер, столкновении кранов, качке плавучих сооружений и т. д. Вертикальные динамические нагрузки, появляющиеся при работе механизмов подъема, передвижении кранов, крановых тележек, учитываются динамическими коэффициентами. Горизонтальные инерционные нагрузки при работе механизмов передвижения кранов мостового типа ограничиваются силами сцепления приводных ходовых колес с рельсовыми путями. Силы инерции, действующие при работе механизмов поворота, ограничиваются специальными устройствами, называемыми муфтами предельного момента.

Нагрузки от уклона пути. Учитываются для кранов, работающих на наклонных участках рельсовых путей или рабочих площадок, имеющих достаточно большую величину.

Динамические нагрузки возникают в кранах в период неустановившегося движения (пуска и торможения) и являются вредными, перегружающими элементы крана и приводы.

Различают динамические нагрузки от сил инерции движения масс и нагрузки колебательного характера вследствие упругости элементов машины.

При поступательном движении масс в период пуска (торможения) возникает сила инерции:

при вращательном движении определяют момент сил инерции:

В этих формулах

— масса крана или тележки, кг;u — скорость поступательного движения, м/с; w — угловая скорость нала, с-1;— приведенный момент инерции вращающихся масс, кг×м2, — время неустановившегося движения, с.

Для снижения динамических нагрузок необходимо уменьшить массу машины (насколько возможно) или увеличить время пуска до значения, не влияющего на производительность крана.

Динамические нагрузки колебательного характера.В переходный период движения в приводных линиях машин, кроме статических и инерционных нагрузок, вследствие упругости звеньев возникают динамические нагрузки колебательного характера, которые могут во много раз превышать статические нагрузки.

Знание действительных нагрузок позволяет создавать надежные конструкции машин с улучшенными параметрами, а при эксплуатации — достигать наибольшей производительности обоснованным использованием резервов прочности и мощности.

Для исследования динамики реальную машину необходимо заменить физической моделью, представляющей собой несколько сосредоточенных масс (ротор двигателя, тормозной шкив, рабочие звенья), соединенных упругими безмассовыми связями (канаты, валы, ленты, упругие муфты).

Под действием внешних нагрузок (моментов электродвигателя и тормозов, сопротивлений рабочей машины) упругие элементы деформируются, а сосредоточенные массы машин, кроме основного движения, совершают малые колебания. Переменная составляющая сил или моментов при упругих колебаниях может быть настолько большой, что суммарные мгновенные значения их значительно превысят статические и инерционные нагрузки и могут привести к перегрузкам и поломкам деталей. Во многих механизмах подъемно-транспортных машин динамические нагрузки имеют решающее значение. Воздействие переменных сил является также одной из основных причин усталостного разрушения деталей. Практически 90% разрушений деталей машин имеют усталостный характер и происходят в результате действия переменных динамических нагрузок. Расчет динамических нагрузок в приводных линиях включает следующие этапы:

— составление физической, модели или эквивалентной схемы механизма; определение приведенных масс и жесткостей связей;

— определение величины и характера изменения внешних нагрузок, приложенных к системе;

— составление дифференциальных уравнений движения масс системы; нахождение упругих сил и моментов в звеньях механизма.

Действительную систему механизма заменяют простой физической моделью с небольшим числом масс. Выбирают несколько наибольших масс привода (ротор, муфты, редуктор, тормозной шкив, маховик) и рабочих органов машины. Остальными массами (валами, передачами) либо пренебрегают вследствие малости, либо учитывают приближенно, распределив их между сосредоточенными массами согласно существующим методам приведения.

Определение жесткостей динамической системы. Жесткостьэлемента характеризуется коэффициентом жесткости.

Коэффициент жесткости – это отношение силового фактора к деформации.

Коэффициент жесткости равен силе или моменту, вызывающему единичную деформацию.

При растяжении или сжатии коэффициент жесткости (Н/м):

— сила, Н;Dl — удлинение (укорочение) стержня, м.

Величина, обратная коэффициенту жесткости, называется коэффициентом податливости (м/Н)

Определим коэффициенты жесткости (в дальнейшем будем называть просто жесткость) некоторых наиболее распространенных элементов. В зависимости от характера деформации детали рассчитывают продольные, поперечные и крутильные жесткости.

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎