Несмотря на то, что оборудование для мостовых кранов довольно дорогое, оно просто незаменимо на ряде производств. Любая поломка, выход из строя всего крана или отдельных его элементов приводят к необходимости дорогостоящего ремонта и нередко являются причиной незапланированной остановки всего технологического процесса. Кроме того, подъемная техника является потенциальным источником опасности для обслуживающего персонала и других людей, находящихся в непосредственной близости.

Для обеспечения безопасной эксплуатации мостовые краны снабжаются следующими приборами и устройствами:

1. ограничители хода моста и грузовой тележки;
2. буферные устройства;
3. ограничители движения подъемного механизма;
4. опорные детали;
5. ограничители грузоподъемности;
6. электроблокировка двери кабины;
7. дополнительные устройства и приборы безопасности.

Ограничители хода моста и грузовой тележки

Для предупреждения схода крана с рельсов крановые пути оборудуются концевыми упорами, при приближении моста к которым упреждающе срабатывает автоматический ограничитель рабочих движений, останавливающий механизм.

Грузовая тележка грейферного мостового электрического крана

Аналогичными устройствами автоматической остановки, срабатывающими при подходе к крайнему положению, оснащаются и грузовые тележки. При расчете момента включения автоматического ограничителя движений учитывается тормозной путь механизма, который указывается в паспорте крана предприятием-изготовителем.

Установка устройств автоматической остановки механизмов обязательна для всех мостовых кранов с электрическим приводом, номинальная скорость передвижения моста или грузовой тележки которых превышает 32 м/мин.

Кроме того, подобные устройства необходимы, когда на одном крановом пути работает два или более кранов или на одном мосту работает две или более грузовых тележек. В этом случае ограничители передвижения должны предотвратить столкновение механизмов.

Роль устройств автоматической остановки выполняют концевые выключатели, отключающие электродвигатель механизма от электрической сети. Все концевые выключатели, применяемые на мостовых кранах с электроприводом, делятся на рычажные и шпиндельные. Для остановки при контакте с каким-либо упором используются рычажные концевые выключатели. Обычно они служат для ограничения движения механизма только в одну сторону, и не должны препятствовать его перемещению в обратном направлении.

В случае, когда на одном крановом пути работает два крана, их двигатели должны автоматически отключаться при расстоянии между кранами 0.5 м. Концевые выключатели являются устройствами ближнего действия и при больших скоростях передвижения механизмов часто оказываются не в состоянии предотвратить столкновение.

Во избежание этого применяют различные устройства бесконтактного типа, в частности, фотоэлектрические системы. На мостах кранов устанавливаются излучатели и приемники света, подающие сигнал на исполнительное реле, которое и отключает электродвигатели, если краны находятся в опасной близости друг от друга.

Буферные устройства

Схемы расположения и конструкция буферных устройств

Для повышения безопасности эксплуатации мостового крана в случае внезапного выхода из строя концевых выключателей или тормозов используются упругие буферные устройства. Они служат для смягчения возможных ударов кранового моста или грузовой тележки о концевые упоры при наезде на них или друг о друга при столкновении.

По своей конструкции буферные устройства делятся на гидравлические, фрикционные, пружинные и резиновые; могут устанавливаться на подвижных (грузовая тележка или концевые балки кранового моста) или неподвижных (концы крановых путей) элементах. Буферы гасят энергию при резкой остановке, снижают ударные и динамические нагрузки, возникающие при столкновении.

Ограничители движения подъемного механизма

Для автоматической остановки подъемного механизма при подходе грузозахватного устройства к крайнему верхнему положению используется ограничитель высоты подъема. При приближении крюковой подвески к балкам моста срабатывает концевой выключатель шпиндельного или рычажного типа, отключающий электропривод от двигателя механизма подъема груза.

Опорные детали

На случай поломки ходовых колес мосты и грузовые тележки снабжаются опорными деталями, рассчитанными на максимальную возможную нагрузку. Опорные детали устанавливаются на расстоянии не более 2 см от рельсов, по которым передвигается кран или тележка.

Ограничители грузоподъемности

После срабатывания ограничителя и отключения приводного двигателя включается двигатель спуска груза

Для предотвращения перегрузки механизмов и конструкций подъемной техники, если это возможно в условиях данного технологического процесса, мостовые краны оборудуются ограничителями грузоподъемности. Ограничитель грузоподъемности – устройство, автоматически отключающее электропривод подъемного механизма, если вес поднимаемого груза на 25% превысил паспортную грузоподъемность крана.

После срабатывания ограничителя и отключения приводного двигателя включается двигатель спуска груза. В некоторых случаях приборы для фиксации перегрузки отображают информацию о фактическом весе груза, что позволяет осуществлять контроль за процессом нагружения крана.

Для обеспечении защиты обслуживающего персонала от поражение электрическим током краны мостового типа оборудуются устройством электроблокировки люка кабины

Для обеспечении защиты обслуживающего персонала от поражение электрическим током краны мостового типа оборудуются устройством электроблокировки люка кабины, а также дверей выхода на галерею и площадки обслуживания крана. При открывании этих дверей устройство автоматически снимает напряжение с открытых токоведущих частей крана. Блокировка исключает работу крана при открытой двери. Для обесточивания троллеев при открывании дверей ограниченного доступа используются концевые выключатели рычажного типа.

Следует сделать замечание, касающееся не только данного, но и всех вышерассмотренных устройств безопасности. У мостовых кранов с электромагнитным подъемным механизмом снятие напряжения с крана любым из устройств безопасности не должно отражаться на напряжении грузового электромагнита.

Дополнительные устройства и приборы безопасности

Мостовые краны, работающие вне помещения, оборудуются анемометрами, измеряющими силу ветра и подающими сигнал о необходимости прекращения погрузочных работ, если сила ветра превышает допустимый уровень. Кроме того, краны на открытых эстакадах могут снабжаться противоугонными захватами. Подобные захваты, выполненные в виде клещей или блокирующих ходовые колеса остановов, исключат перемещение находящегося в неработающем состоянии крана или его тележки под воздействием сильного напора ветра.

На всех кранах мостового типа в обязательном порядке устанавливается звуковая сигнализация (электрические звонки или сирены). С ее помощью находящиеся в цеху рабочие оповещаются о повышенной опасности, возникающей при работе крана.

Световая и звуковая сигнализация в кабине машиниста крана служит для информирования о возможных неисправностях крана или об опасных зонах (приближение к концевым упорам или к соседнему крану). Главные троллеи крана оснащаются световой сигнализацией (красными лампами), показывающей наличие на них напряжения.

2.12. Приборы и устройства безопасности

2.12.1. Приборы и устройства безопасности кранов должны соответствовать настоящим Правилам, государственным стандартам и другим нормативным документам.

2.12.2. Краны должны быть оборудованы ограничителями рабочих движений для автоматической остановки:

а) механизма подъёма грузозахватного органа (кроме электрических талей, оснащенных муфтой предельного момента) в его крайних верхнем и нижнем положениях. Ограничитель нижнего положения грузозахватного органа может не устанавливаться, если по условиям эксплуатации крана не требуется опускать груз ниже уровня, указанного в паспорте;

б) механизма изменения вылета;

в) механизма передвижения рельсовых кранов (за исключением железнодорожных) и их грузовых тележек, если скорость крана (тележки) при подходе к крайнему положению может превысить 30 м/ мин. Механизмы передвижения башенных, козловых кранов и мостовых кранов-перегружателей должны быть оборудованы ограничителями независимо от скорости передвижения;

г) механизмов передвижения мостовых, козловых, консольных, портальных кранов или их грузовых тележек, работающих на одном крановом пути.

Указанные устройства должны устанавливаться также при необходимости ограничения хода любого механизма, например механизма поворота, выдвижения телескопической секции стрелы или секций при монтаже крана, механизмов грузозахватного органа, подъёма кабины.

2.12.3. Концевые выключатели, устанавливаемые на кране, должны включаться так, чтобы была обеспечена возможность движения механизма в обратном направлении. Дальнейшее движение в том же направлении допускается:

для механизма передвижения мостового крана s при подходе к посадочной площадке или тупиковому упору с наименьшей скоростью, обеспечиваемой электроприводом;

для механизма опускания стрелы стрелового крана в транспортное положение (без груза).

2.12.4. Ограничитель механизма подъёма груза или стрелы должен обеспечить остановку грузозахватного органа при подъёме без груза и зазор между грузозахватным органом и упором у электрических талей s не менее 50 мм, у других кранов — не менее 200 мм. При скорости подъёма груза более 40 м/мин на кране должен быть установлен дополнительный ограничитель, срабатывающий до основного ограничителя, переключающий схему на пониженную скорость подъёма.

2.12.5. У грейферных кранов с раздельным приводом подъёмной и замыкающей лебедок ограничитель (ограничители) должен (должны) отключать одновременно оба двигателя при достижении грейфером крайнего верхнего положения.

2.12.6. Ограничители механизмов передвижения должны обеспечивать отключение двигателей механизмов на следующем расстоянии до упора:

для башенных, портальных, козловых кранов и мостовых перегружателей - не менее полного пути торможения;

для остальных кранов - не менее половины пути торможения.

При установке взаимных ограничителей хода механизмов передвижения мостовых или консольных кранов, работающих на одном крановом пути, указанное расстояние может быть уменьшено до 500 мм. Путь торможения механизма должен быть указан предприятием-изготовителем в паспорте крана.

2.12.7. Краны стрелового типа (кроме консольных) должны быть оборудованы ограничителем грузоподъёмности (грузового момента), автоматически отключающим механизмы подъёма груза и изменения вылета в случае подъёма груза, масса которого превышает грузоподъёмность для данного вылета более чем на:

15% — для башенных (с грузовым моментом до 20 тЧм включительно) и портальных кранов;

10% - для остальных кранов.

У кранов, имеющих две или более грузовые характеристики, ограничитель должен иметь устройство для переключения его на выбранную характеристику.

2.12.8. Краны мостового типа должны быть оборудованы ограничителями грузоподъёмности (для каждой грузовой лебедки), если возможна их перегрузка по технологии производства. Краны с переменной по длине моста грузоподъёмностью также должны быть оборудованы такими ограничителями.

Ограничитель грузоподъёмности кранов мостового типа не должен допускать перегрузку более чем на 25%.

2.12.9. После срабатывания ограничителя грузоподъёмности должно быть возможно опускание груза или включение других механизмов для уменьшения грузового момента.

2.12.10. Стреловые краны должны быть оборудованы ограничителями рабочих движений для автоматического отключения механизмов подъёма, поворота и выдвижения стрелы на безопасном расстоянии от крана до проводов линии электропередачи.

2.12.11. Краны мостового типа грузоподъёмностью более десяти группы классификации (режима) не менее А6 по ИСО 4301/1, башенные краны грузоподъёмностью более 5 т, портальные, железнодорожные и стреловые краны должны быть оборудованы регистраторами параметров их работы. Башенные краны грузоподъёмностью до 5 т включительно должны быть оснащены устройствами для учета наработки в моточасах.

2.12.12. Стреловые краны для предотвращения их столкновения с препятствиями в стесненных условиях работы должны быть оснащены координатной защитой.

2.12.13. Краны, кроме управляемых с подвесного пульта, должны быть снабжены звуковым сигнальным устройством, звук которого должен быть хорошо слышен в зоне работы крана. При управлении краном с нескольких постов включение сигнала должно быть возможно с любого из них.

2.12.14. Козловые краны и мостовые краны-перегружатели должны быть рассчитаны на максимально возможное усилие перекоса, возникающее при их передвижении, или оборудованы ограничителем перекоса автоматического действия.

2.12.15. У кранов с электроприводом, кроме кранов с электрическими талями, имеющих второй грузоупорный тормоз, должна быть предусмотрена защита от падения груза и стрелы при обрыве любой из трех фаз питающей электрической сети.

2.12.16. Краны мостового типа должны быть оборудованы устройством для автоматического снятия напряжения с крана при выходе на галерею. У кранов, работающих в помещении, троллеи с напряжением не более 42 В при этом могут не отключаться.

У мостовых кранов, вход на которые предусмотрен через галерею моста, такой блокировкой должна быть оборудована дверь для входа на галерею.

2.12.17. Дверь для входа в кабину управления, передвигающуюся вместе с краном, со стороны посадочной площадки должна быть снабжена электрической блокировкой, запрещающей движение крана при открытой двери. Если кабина имеет тамбур, то такой блокировкой снабжается дверь тамбура.

2.12.18. У магнитных кранов электрическая схема должна быть выполнена так, чтобы при снятии напряжения с крана контактами приборов и устройств безопасности напряжение с грузового электромагнита не снималось.

2.12.19. У башенных кранов с неповоротной башней и у других кранов при расположении кабины на поворотной части крана для предупреждения возможности зажатия людей при переходе с поворотной части на неповоротную должно быть предусмотрено устройство, автоматически отключающее двигатель механизма поворота при открытом люке или двери.

2.12.20. У кранов, грузоподъёмность которых меняется с изменением вылета, должен быть предусмотрен указатель грузоподъёмности, соответствующей вылету. Шкала (табло) указателя грузоподъёмности должна быть отчетливо видна с рабочего места крановщика (машиниста) (далее по тексту - крановщик). Указатель грузоподъёмности может входить в состав электронного ограничителя грузоподъёмности.

При градуировании шкалы указателя грузоподъёмности крана необходимо замер вылета производить на горизонтальной площадке с грузом на крюке, соответствующим определенному вылету, а нанесение отметки на шкале производить после снятия груза.

2.12.21. В кабине стрелового крана должны быть установлены указатели угла наклона крана (креномеры, сигнализаторы). В случае, когда управление выносными опорами крана осуществляется вне кабины, на неповоротной раме крана должен быть установлен дополнительный указатель угла наклона крана.

2.12.22. Башенные краны с высотой до верха оголовка башни более 15 м, козловые краны с пролетом более 16 м, портальные краны, мостовые краны-перегружатели должны быть снабжены прибором (анемометром), автоматически включающим звуковой сигнал при достижении скорости ветра, указанной в паспорте для рабочего состояния крана.

Места установки прибора следует выбирать в соответствии с нормативными документами.

2.12.23. Краны, передвигающиеся по крановому пути на открытом воздухе, должны быть оборудованы противоугонными устройствами в соответствии с нормативными документами.

Мостовые краны, работающие на открытом воздухе, противоугонными устройствами могут не снабжаться, если при действии на кран максимально допустимой скорости ветра, принимаемой по ГОСТ 1451 для нерабочего состояния крана, величина запаса торможения механизмов передвижения составляет не менее 1,2 согласно нормативным документам.

2.12.24. При использовании в качестве противоугонного устройства рельсовых захватов их конструкция должна позволять закрепление крана на всем пути его перемещения.

2.12.25. Противоугонные устройства с машинным приводом должны быть оборудованы приспособлением для приведения их в действие вручную.

2.12.26. Краны, передвигающиеся по крановому пути, и их тележки для смягчения возможного удара об упоры или друг о друга должны быть снабжены упругими буферными устройствами.

2.12.27. Краны (кроме электрических талей) и грузовые тележки, передвигающиеся по крановому пути, должны быть снабжены опорными деталями на случай поломки колес и осей ходовых устройств.

У монорельсовых тележек с прицепной кабиной опорные детали должны быть установлены на ходовой тележке кабины. При подвеске кабины и механизма подъёма к общей раме опорные детали устанавливаются на каждой ходовой тележке.

Опорные детали должны быть установлены на расстоянии не более 20 мм от рельсов (ездовых балок), по которым передвигается кран (тележка), и должны быть рассчитаны на наибольшую возможную нагрузку на эти детали.

2.12.28. У стреловых кранов с изменяющимся вылетом и гибкой подвеской стрелы должны быть установлены упоры или другие устройства, предотвращающие запрокидывание стрелы.

У башенных кранов такие устройства должны быть установлены, если при минимальном вылете угол между горизонталью и стрелой превышает 70°.

Грузоподъемные и транспортные машины непрерывного действия

Машинами непрерывного действия являются машины, имеющие непре­рывный рабочий цикл, в котором отсутствует возвратное холостое движение. В основном это различные системы конвейеров.

Конвейеры разных типов и конвейерные системы получили в настоящее время очень широкое применение в промышленности и кроме выполнения не­посредственных функций по транспортировке грузов они входят как составная часть и в технологическое оборудование. Конвейеры и конвейерные системы легко поддаются автоматизации.

В настоящее время применяется очень большое количество различных типов конвейеров и конвейерных систем, например, ленточные, пластинчатые, подвесные и другие. По своему исполнению конвейеры бывают ленточные, пульсирующие, шагающие, толкающие и другие. Конвейеры бывают стацио­нарные и передвижные, производительностью от нескольких килограммов до тысячи тонн груза в час.

Для перемещения грузов в вертикальной плоскости применяются различ­ные типы элеваторов.

Грузоподъемные и транспортные машины периодического действия

Подъемно-транспортные машины, находящиеся на вооружении подраз­делений МЧС, предназначены в первую очередь для выполнения аварийно- спасательных работ при ликвидации чрезвычайных ситуаций (разборка завалов, подъем и перемещение технологического оборудования, оказание помощи ава­рийному автотранспорту и т. п.).

Кроме того, подъемно-транспортные машины широко используются в служебной и хозяйственной деятельности - при монтаже и демонтаже агрегатов ремонтируемой техники, погрузке и разгрузке материальных ценностей на складах и базах подразделений МЧС.

Парк подъемно-транспортных машин разнообразен:

Домкраты (механические, гидравлические, пневматические - грузо­подъемностью от 0,5 до 60 т);

Тали (ручные и с электроприводом - грузоподъемностью от 1 до 18,5 т);

Лебедки (с ручным и электрическим приводами - 0,25-5 т);

Погрузчики автомобильные (вилочные, одноковшовые, фронтальные - грузоподъемностью 3-5 т и высотой подъема груза до 6 м, причем они обеспе­чивают скорость перемещения груза до 20 км/ч); погрузчики снабжаются смен­ным рабочим оборудованием: ковшом, грейдером, клещевым захватом, крано­вой стрелой;

I. Классификация, общая характеристика и обозначение стреловых кранов. Требования Ростехнадзора по эксплуатации стреловых кранов. Общее устройство и компоновка стреловых кранов с гибкой подвеской. Общее устройство и компоновка стреловых кранов с жесткой подвеской. Общее устройство и принцип действия приборов безопасности стреловых кранов (30 минут)

Краны - это грузоподъемные машины с числом движений три и более, которые перемещают груз в любую точку обслуживаемого поля. Обслуживае­мое поле может иметь различный контур в зависимости от типа крана. Напри­мер, прямоугольный - для мостового и козлового, кольцевой - для поворот­ного башенного крана, секторный - для опорных стационарных поворотных кранов и любой - для кранов на пневмоколесном и гусеничном ходу.

Краны являются наиболее распространенной группой грузоподъемных машин, которые по степени подвижности подразделяются на стационарные, передвижные и самоходные, а по типу ходовой части - на железнодорожные, гусеничные и колесные.

Конструкция кранов зависит от назначения. Например, монтажные и строительные краны должны поднимать грузы на большую высоту, а краны ме­таллургических цехов приспособлены для загрузки печей и оборудованы спе­циальными захватами для слитков.

Поэтому принято различать краны общего назначения и специальные (строительные, металлургические, портовые). В МЧС применяются краны общего назначения.

По виду грузозахватных приспособлений краны общего назначения де­лятся на крюковые - для штучных грузов, грейферные - для сыпучих грузов, магнитные - для магнитных материалов.

По конструкции краны бывают:

Стационарные поворотные;

Мостовые;

Козловые;

Башенные;

Портальные;

Стреловые передвижные.

Стреловые пневмоколесные и гусеничные краны предназначены для подачи строительных конструкций и материалов на строящиеся объекты, а также для механизации погрузочно-разгрузочных работ на складах. В процессе монтажных работ краны используют также для поддержания конструкций при их закреплении на месте монтажа (например, установка в кондуктор, закрепление сваркой или подкосами).

Стреловые самоходные краны общего назначения относятся к классу грузоподъемных машин; они делятся на пневмоколесные, гусеничные, на специальном шасси (автомобильного типа) и на автомобильные.

Пневмоколесные и гусеничные краны различаются между собой лишь типом движителя (ходовым устройством); в остальном они имеют общую классификационную характеристику.

По приводу механизмов пневмоколесные и гусеничные краны делятся на две группы:

с одномоторным приводом – когда все рабочие механизмы приводятся одним или несколькими двигателями, работающими на один вал;

с многомоторным (индивидуальным) приводом механизмов – когда каждый механизм приводится от отдельного двигателя.

Одномоторный привод может быть механическим или комбинированным, многомоторный привод - электрическим (дизель-электрическим), гидравлическим или комбинированным (с различными типами привода отдельных механизмов: гидравлическим и механическим, электрическим и механическим, электрическим и гидравлическим).

В зависимости от грузоподъемности краны делятся на три группы: легкие - грузоподъемностью до 10 т ; средние - грузоподъемностью от 10 до 25 т и тяжелые - грузоподъемностью 25 т и более.

При полном наименовании кранов необходимо указывать все их классификационные признаки, однако, учитывая, что такое наименование было бы очень длинным, отдельные признаки опускают

Для стреловых кранов, выпускаемых Минстройдормашем, введена индексация (рис.), состоящая из двух букв КС (кран самоходный) и четырех цифр:

Первая цифра характеризует размерную группу (грузоподъемность в соответствии с типоразмерными рядами);

Вторая - тип ходового устройства: 1 - гусеничное, 2 - гусеничное уширенное, 3 - пневмоколесное, 4 - на спецшасси, 5 - автомобильное, 6 - тракторное, 7 - на прицепе;

Третья цифра определяет исполнение стрелового оборудования;

Четвертая - порядковый номер модели.

Затем снова следуют буквы, которыми обозначены очередная модернизация (А, Б, В) и климатическое исполнение (северное - ХЛ, тропическое Т, тропическое влажное - ТВ).

Например, КС 3361 А - кран самоходный, третьей размерной группы (грузоподъемность 10 т), пневмоколесный, с канатной подвеской, первый номер модели, имевший первую модернизацию.

Автокраны гидравлические получили широкое распространение в ава­рийно-спасательных подразделениях МЧС, так как обладают высокой опера­тивностью (максимальная транспортная скорость до 100 км/ч), маневренностью и легкостью управления при высоких рабочих показателя (грузоподъемность, высота подъема и т. д.).

Автокраны состоят из сварных металлоконструкций, механических и гидравлических агрегатов, смонтированных на базовом автомобильном шасси и объединенных в 3 основные части:

Неповоротная часть крана;

Поворотная часть крана;

Стреловое оборудование.

В неповоротную часть крана входят:

Шасси автомобиля;

Рама с выносными опорами;

Дополнительная трансмиссия на привод насосов гидросистемы;

Механизмы блокировки подвески;

Пневмооборудование.

Поворотная часть крана состоит из:

Поворотной рамы;

Механизма поворота;

Кабины оператора;

Противовеса;

Приводов управления двигателем и краном.

Стреловое оборудование состоит из:

Двух-, трех- или четырехсекционной телескопической стрелы;

Лебедки стрелы;

Грузового каната и крюковой подвески;

Гидроцилиндра подъема стрелы.

Телескопическая стрела с помощью оси крепится к стойкам поворотной рамы, а грузовой канат закрепляется на барабане лебедки.

Привод крановых механизмов - гидравлический от аксиально-поршневых насосов, приводимых во вращение от двигателя базового шасси через коробку отбора мощности и карданную передачу.

Привод грузовой лебедки осуществляется регулируемым аксиально поршневым мотором, который обеспечивает широкий диапазон регулирования скорости подъема-опускания груза.

Выносные опоры оборудованы выдвигаемыми гидравликой телескопическими опорными балками.

Современные краны оснащаются разнообразными системами обеспечи­вающими безопасность выполняемых работ. Например, микропроцессорные ограничители грузоподъемности выдают информацию на дисплей о длине и вылете стрелы, степени загрузки крана и массе груза, которую можно поднимать при установленном вылете и длине стрелы.

Устройства и приборы безопасности на кранах

В зависимости от типа крана (мостовой, башенный, стреловой самоходный и т. п.) и рода привода (электрический, механический) кран снабжается рядом приборов и устройств, обеспечивающих его безопасную эксплуатацию.

К таким приборам относятся:

а) концевые выключатели, предназначенные для автоматической остановки механизмов кранов с электрическим приводом. На кранах с механическим приводом механизмов концевые выключатели не применяются. Требования по оборудованию грузоподъемных машин концевыми выключателями изложены в Правилах по кранам;

б) блокировочные контакты, применяемые для электрической блокировки двери входа в кабину крана с посадочной площадки, крышки люка входа на настил моста и других местах;

в) ограничители грузоподъемности, предназначенные для предотвращения аварий кранов, связанных с подъемом груза массой, превышающей их (с учетом вылета крюка) грузоподъемность. Установка прибора обязательна на стреловых, башенных и портальных кранах. Краны мостового типа должны оборудоваться ограничителем грузоподъемности в том случае, когда не исключается их перегрузка по технологии производства. Требования к установке прибора содержатся в Правилах по кранам;

г) ограничители перекоса, предназначенные для предупреждения опасного перекоса металлоконструкций козловых кранов и мостовых перегружателей вследствие опережения одной из опор другой при передвижении крана. Необходимость установки прибора определяется при проектировании расчетом;

д) указатель грузоподъемности, устанавливаемый на кранах стрелового типа, у которых грузоподъемность изменяется с изменением вылета крюка. Прибор автоматически показывает, какова грузоподъемность крана при установленном вылете, что помогает предотвратить перегрузки крана;

е) указатель угла наклона для правильной установки стреловых кранов, кроме работающих на рельсовых путях;

ж) анемометр. Таким прибором должны оборудоваться башенные, портальные и кабельные краны для автоматической подачи звукового сигнала при опасной для работы скорости ветра;

з) противоугонные устройства, применяемые на кранах, работающих на наземных рельсовых путях, для предупреждения угона их ветром. Требования к этим устройствам изложены в Правилах по кранам;

и) автоматический сигнализатор опасного напряжения (АСОН), сигнализирующий об опасном приближении стрелы крана к находящимся под напряжением проводам линии электропередачи. Прибором оборудуются стреловые самоходные краны (за исключением железнодорожных);

к) опорные детали, которыми снабжаются краны мостового типа, передвижные консольные, башенные, портальные, кабельные, а также грузовые тележки (кроме электроталей) для уменьшения динамических нагрузок на металлоконструкцию в случае поломки осей ходовых колес; л) упоры, устанавливаемые на концах рельсового пути для предупре.ждения схода с них грузоподъемных машин, а также на стреловых кранах с изменяющимся вылетом стрелы для предотвращения ее опрокидывания;

м) звуковой сигнальный прибор, применяемый на кранах, управляемых из кабины или с пульта (при дистанционном управлении). На кранах, управляемых с пола, сигнальный прибор не устанавливается.

В зависимости от типа крана и рода привода(электрический, механический), кран снабжается ряжом приборов и устройств, обеспечивающих его безопасную эксплуатацию:

Концевые выключатели - для автоматической остановки механизмов кранов с электрическим приводом. На кранах с механическим приводом концевые выключатели не применяются.

Блокировочные контакты - для электрической блокировки двери в кабину крана с посадочной площадки, крышки люка, входа на настил моста. Все дверцы крана и ограждения блокируются его спусковым устройством. Если какой-либо контакт будет нарушен- кран включать нельзя.

Ограничители грузоподъемности - для предотвращения аварий кранов, связанных с подъемом грузов массой, превышающей их грузоподъемность. Установка прибора обязательна на стреловых, башенных, портальных кранах.

Ограничители перекоса - для предупреждения опасного перекоса металлоконструкций козловых кранов.

Указатель грузоподъемности - устанавливаются на кранах стрелового типа, у которых грузоподъемность меняется с изменением вылета стрелы. Прибор автоматически показывает какова грузоподъемность крана при установленном вылете стрелы. Это помогает предотвратить перегрузки крана.

Указатель угла наклона - для правильной установки стреловых кранов, кроме тех, которые работают на рельсовых путях

Анемометр - им должны оборудоваться башенные, портальные краны. Он показывает скорость ветра. Работа кранов должна прекращаться, если скорость ветра выше 15м/с, а при монтаже элементов с большой парусностью при скорости ветра выше 10 м/с.

Противоугонное устройство - на кранах, работающих на наземных рельсовых путях, для предупреждения угона их ветром.

Автоматический сигнализатор опасного напряжения - срабатывает при приближении стрелы крана к находящимся под напряжением проводам и ЛЭП. Им оборудуются стреловые краны(кроме железнодорожных).

Опорные детали - ими оборудуются краны мостового типа, башенные, портальные краны для снижения динамических нагрузок на металлические конструкции в случае поломки осей ходовых колес.

Упоры - устанавливаются на концах рельсового пути для предупреждения схода с них грузоподъемной машины, а также на стреловых кранах, с измененяющимся вылетом стрелы для предупреждения ее опрокидывания.

Звуковой сигнальный прибор - устанавливается на кранах, управляемых из кабины или дистанционно. На кранах, управляемых с пола они нее устанавливаются.

Требования к габаритам, предъявляемы при установке кранов, передвигающихся по надземным рельсовым путям

Расстояние по горизонтали между выступающими частями крана, передвигающегося по надземным путям, и строениями, штабелями грузов и другими предметами, расположенными на высоте до 2м от земли, должны быть не менее 700м, а на высоте больше 2м- не менее 400мм. Эти расстояния должны быть выдержаны на всем протяжении рельсового пути и при любом положении поворотной части крана. Расстояние по вертикали от консоли противовеса до площадок, на которых могут находиться люди, должно быть не менее 2м.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 10

Выбор и расчет башенного крана

На выбор крана (рис. 10) влияют:

1. Характер и объем сооружения.

2. Вес монтируемых элементов.

3. Сроки монтажа сооружения.

4. Методы и способы организации работ.

5. Технические характеристики крана.

Рис. 10. Схема башенного крана

Q = G гр + G осн G осн = 10 % · G гр

H к = h 1 + h 2 + h 3 + h 4

h 1 – высота монтажной зоны, м,

h 2 – минимально допустимое расстояние 0,5, м,

h 3 – высота груза, м,

h 4 – высота стропов, м.

Для расчета вылета башенного крана берем наиболее удаленную точку.

L = b + 0,7 + R , где R – радиус поворота хвостовой части, R ≈ 4 м.

Q = 5 т.

Высота монтажной зоны равна 12 м.

Q = 5 + 10 % · b = 5,5 т.

Н кр = h l + h 2 + h 3 + h 4 = 12 + 0,5 + 0,4 + 3,5 = 16,4 м.

L = b + 0,7 + R = l8 + 0,7 + 4 = 22,7 м.

Подбираем кран.

Варианты заданий

№ п/п	Масса груза Q , т	Высота монтажной зоны h 1 , м	Высота груза h 3 , м	Ширина объекта b , м	№ п/п	Масса груза Q , т	Высота монтажной зоны h 1 , м	Высота груза h 3 , м	Ширина объекта b , м
			0,4				11,5	1,3
			0,2			8,5		1,4
		7,5	0,5				12,5	1,6
						9,5		1,7
	4,5	8,5	1,5				13,5	1,8
	5,5		1,1	13,5		3,6		1,9
	3,5	9,5	0,7			6,3	14,5
	6,5		1,2			6,8		2,5
		10,5	0,8			2,5	15,5	2,7
	7,5		0,9					2,2

Расчет самоходных кранов

Схема самоходного крана представлена на рис. 11.

Рис. 11. Схема самоходного крана

h ш ≈ l,5 м,

а ≈ 1,5 м,

h ≈ l,5 м,

ΔADE ∞ ΔАВС,

,	DE = AE · = (H c – h ш)(b /2 + 1 м)/ h 4 + h 5,

L = DE + DF.

Пример

Масса груза Q = 8 т.

Высота монтажной зоны h 1 = 10 м.

Высота груза h 3 = 0,2 м.

Высота строп h 4 = 3,5 м.

Ширина объекта b = 20 м.

Постоянные величины:

Шасси h ш = 1,5 м.

Расстояние до оси крана а = 1,5 м.

Высота полиспаста h 5 = 1,5 м.

Запас, h 2 = 0,5 м.

Высота стрелы: Hс = h 1 + h 2 +h 3 + h 4 + h 5 = 8 + 0,5 + 0,2 + 3,5 +1,5 = 13,7 м.

DE = (H c – h ш)(b /2 + 1 м)/(h 4 + h 5) = (13,7–1,5)(14/2 + 1)/(3,5 + 1,5) = 19,52 м.

L = 19,52 +1,5 = 21,02 м.

Подбираем кран КС-5473.

Варианты заданий

№ п/п	Масса груза Q , т	Высота монтажной зоны h 1, м	Высота груза h 3, м	Ширина объекта b , м	№ п/п	Масса груза Q , т	Высота монтажной зоны h 1, м	Высота груза h 3, м	Ширина объекта b , м
			0,2				8,5	1,3
			0,4				9,5
			0,5				3,5	1,5
			0,6					0,8
			0,8				10,5	0,7
			0,7				4,5	0,9
			0,9				5,5	0,6
	9,5						6,5	0,5
		6,5	1,1				5,5	0,4
		17,5	1,2				3,5	0,3

Расчет кранов с гуськом

Общая схема крана с гуськом представлена на рис. 12.

Рис. 12. Общая схема крана с гуськом

DE = AE · BC /AB = (H c – h ш)1 м/h 4 + h 5;

L = DF + DE + b /2;

Q = G гр + G осн; G осн = 10 %G гр;

H к = h l + h 2 + h 3 + h 4.

Выбор стрелового оборудования кранов с гуськом (без гуська) проводим в зависимости от габаритов объекта:

1. При монтаже одноэтажных промышленных зданий берем кран с одной основной стрелой и работаем на минимальной высоте равной примерно 5 м.

2. Расчет вылета стрелы не проводим.

Определим тип крана с гуськом, расчетная схема которого показана на рис. 14.

Рис. 14. Схема крана с гуськом

Исходные данные:

Q г = 1,5 т; масса оснастки: Q оснастки = 0,1Q = 0,15 м.

Q = Q г + Q оснастки = 1,5 + 0,15 = 1,65 т.

Высота монтажной зоны h 1 = 7,2 м.

Высота груза h 3 = 0,3 м.

Высота строп h 4 = 3,5 м.

Ширина объекта b = 9 м.

Постоянные величины:

Шасси h ш = 1,5 м.

Расстояние до оси крана а = 1,5 м.

Высота полиспаста h 5 = 1,5 м.

Запас h 2 = 0,5 м.

DF = 1,5 м.

H к = 7,2 + 0,5 + 0,3 + 3,5 = 11,5 м.

H c = H к + h 5 = 11,5 + 1,5 = 13 м.

м.

L = DF + DE + b /2 = 1,5 + 2,3 + 9/2 = 8,3 м.

Выбираем кран МКГ-25.01.

Варианты заданий

№ п/п	Масса груза Q , т	Высота монтажной зоны h 1 , м	Высота груза h 3 , м	Ширина объекта b , м	№ п/п	Масса груза Q , т	Высота монтажной зоны h 1 , м	Высота груза h 3 , м	Ширина объекта b , м
			0,5			6,5		2,5
	2,5		0,2	4,5
			0,7			7,5
	3,5							0,5
			1,2					0,2
	4,5		1,4
			1,5			5,5		1,2
	5,5		1,8					1,4
						6,5		1,5
								1,8

Расчет крана без гуська

Берем кран без гуська (рис. 13).

Рис. 13. Схема крана без гуська

Исходные данные:

Q = 4 т, включая массу оснастки:

Q оснастки = 0,1∙Q , т;

h 1 = 5; h 2 = 0,5; h 3 = 0,3; h 4 = 3,5 м; h 5 = 1,5 м; h ш = 1,5 м; b = 5 м;

H к = h l + h 2 + h 3 + h 4 = 9,3 м;

H c = H к + h 5 = 9,3 + 1,5 = 10,8 м;

.

;

Подбираем кран марки МКГ-16М.

Варианты заданий

№ п/п	Масса груза Q , т	Высота монтажной зоны h 1 , м	Высота груза h 3 , м	Ширина объекта b , м	№ п/п	Масса груза Q , т	Высота монтажной зоны h 1 , м	Высота груза h 3 , м	Ширина объекта b , м
	4,5	5,5	0,2			4,5	5,5	0,2
			0,4					0,4
	5,5	6,5	0,5			5,5	6,5	0,5
			0,6					0,6
		7,5	0,7			4,5	7,5	0,7
	4,5		0,8					0,8
		9,5	0,9			5,5	9,5	0,9
	5,5	8,5					8,5
			1,2			4,5		1,2
			1,4				9,5	1,4

Приложение 1

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Практическая работа № _______

Приложение № 2

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования

«Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова»

(ФГБОУ ВПО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова»)

Факультет «Управление качеством»

Кафедра «Безопасность жизнедеятельности»

Курсовая работа по дисциплине

«Безопасность технологических процессов и оборудования»

Тема ___________________________________________

Главным назначением приборов и устройств безопасности является обеспечение безаварийной и надежной работы ГПМ, удобство их обслуживания и повышение производительности труда. Для обеспечения безопасности эксплуатации широко используются средства коллективной защиты: сигнализация, предохранительные ограничители и тормозные устройства, а также противопожарное оборудование и средства защиты от поражения электрическим током .

Основные требования, предъявляемые к приборам и устройствам безопасности:

· прочность, надежность и безотказность прибора в работе;

· простота ремонта и регулировки;

· небольшие габариты и масса;

· автоматическое выключение, а затем включение механизмов вне зависимости от продолжительности остановки ГПМ;

· отсутствие возможности в переключениях или специальной регулировке в связи с изменениями режима работы ГПМ или нагрузки;

· возможность применения приборов различных конструкций.

Для безопасной эксплуатации механизма подъема устанавливаются следующие приборы и устройства безопасности:

· Ограничители грузоподъемности (грузового момента) предназначены для обеспечения безопасности работы ГПМ в случаях поломок отдельных элементов и механизмов от перегруза. Они автоматически выключают механизмы подъема груза и изменения вылета стрелы в случае подъема груза, масса которого превышает допустимую грузоподъемность (для данного вылета). Превышение грузоподъемности может быть не более чем на 10% для стреловых, башенных и железнодорожных кранов, на 15% для портальных кранов и на 25% для кранов мостового типа. После срабатывания ограничителя грузоподъемности должна быть возможность опускания груза или включение других механизмов для уменьшения грузового момента.

Ограничители грузоподъемности бывают:

- Механического типа (ОГБ-2; ОГБ-3, ОНК-М). Они устанавливаются на кранах с неизменной длиной стрелы и состоят из датчика усилия, датчика угла; блока управления и панели сигнализации. Работа ограничителя основана на принципе сравнения усилия, измеряемого датчиком усилия, установленном в стрелоподъемном механизме, с предельно допустимой величиной усилия, задаваемой датчиком угла, который связан со стрелой. Если рабочее усилие превысит предельно допустимое для данного вылета, происходит срабатывание ограничителя, т.е на панели сигнализации загорается красная лампочка и подается команда на исполнительный механизм, который отключает механизмы подъема груза и опускания стрелы.

- Микропроцессорные. Обладают большими техническими и информационными возможностями. Эти приборы в комплексе позволяют выполнять несколько функций безопасности, таких как ограничение грузоподъемности, ограничение перемещений конструкций крана вблизи ЛЭП и различных препятствий, регистрировать в блоке памяти параметры работы ГПМ. Наибольшее распространение получили следующие типы приборов: ОНК-140; ОНК-160; ОГМ-240. Принцип действия ограничителя основан на последовательном опросе и преобразовании аналоговых сигналов с датчиков первичной информации в цифровой код, определение угла наклона и длины стрелы, расчете цифровыми методами вылета, высоты подъема и фактического веса груза с последующим сравнением с предельно допустимыми значениями, заложенными в память ограничителя в виде грузовых характеристик. Выбор грузовой (защитной) характеристики, т.е. соотношение между весом груза и вылетом, производится ограничителем в зависимости от режима работы и вида стрелового оборудования. При превышении допустимой нагрузки при данном вылете формируются исходные команды управления блокировочными устройствами.

- Указатели грузоподъемности . У кранов, грузоподъемность которых меняется с изменением вылета стрелы, должен быть предусмотрен указатель грузоподъемности. Это устройство содержит шкалу (табло) со стрелкой, по которой крановщик может определить допустимую массу груза при данном угле наклона стрелы. Указатель должен быть отчетливо виден с рабочего места крановщика. У современных ГПМ указатель грузоподъемности, как правило, входит в состав микропроцессорного ограничителя грузоподъемности.

· Концевые выключатели. Концевой выключатель представляет собой аппарат с электрическими контактами, при размыкании которых прерывается цепь электродвигателя и тормозного привода непосредственно или при помощи вспомогательной цепи управления. Концевые выключатели подразделяются на рычажные и шпиндельные. Рычажные выключатели обеспечивают одностороннее ограничение; для двустороннего ограничения требуется два выключателя. Выключатель срабатывает от прикосновения рычага с упором движущегося механизма. Шпиндельные выключатели соединяются с вращающимися валами механизмов и применяются для двустороннего ограничения.

Концевые выключатели устанавливаются на ГПМ для защиты перехода механизмов за предельные положения. Некоторые краны не могут начать движение на первой позиции (скорости) контроллера. Поэтому дальнейшее движение в том же направлении допускается для механизма передвижения мостового крана при подходе к посадочной площадке с наименьшей скоростью, допускаемой электрической схемой. В этом случае под наименьшей скоростью следует понимать минимальную скорость движения, допускаемую электрической схемой управления после трогания крана с места.

· Ограничитель механизма подъема груза или стрелы. Представляет собой концевой выключатель с ограничительной скобой (КВ), установленный не менее 200 мм от крайнего верхнего положения грузозахватного органа. При упоре крановой подвески в ограничительную скобу включается КВ и движение грузозахватного органа вверх прекращается. Механизм подъема грузозахватного органа будет работать только на опускание. Если при установке КВ на ГПМ будет уменьшено расстояние между крюковой подвеской и рычагом КВ, то при подъеме груза КВ, из-за инертности пружины может не сработать и канат подтянет крюковую подвеску до упора и может произойти обрыв и падение крюковой подвески (груза) в зоне работы.

Если по условиям эксплуатации требуется опускать груз ниже уровня указанного в паспорте, то в механизме подъема устанавливается ограничитель нижнего положения крюковойподвески (отключает механизм при условии намотки 1,5 витков каната на барабан).

· Другие устройства безопасности:

У ГПМ с электроприводом должна быть предусмотрена защита от падения груза и стрелы при обрыве любой из трех фаз питающей электрической сети. Такая защита обеспечивается, как правило, применением в механизмах тормозов нормально замкнутого типа, которые автоматически срабатывают при обрыве фаз или отключении электропитания. В наиболее ответственных случаях используется устройство защиты от обрыва фаз (УЗОФ).

У стреловых кранов с гибкой подвеской стрелы (с помощью стреловых канатов) должны быть установлены упоры или другие устройства, предотвращающие запрокидывание стрелы. Башенные краны должны быть оснащены такими устройствами в случае, если при минимальном вылете угол наклона стрелы превышает 70°.

Оградительные средства защиты применяют для исключения доступа к легкодоступным, находящимся в движении или под напряжением электрического тока частям ГПМ. Ограждают все виды передач (зубчатые, цепные и т. п.), соединительные муфты и барабаны, расположенные вблизи рабочего места крановщика или в проходах, валы механизма передвижения кранов и других систем (если последние расположены в местах, предназначенных для прохода обслуживающего персонала). Ограждению подлежат также открытые токоведущие части.

При эксплуатации ГПМ применяются, кроме того, системы сигнализации . Они могут быть двух типов. Это сигнальная окраска подвижных элементов грузоподъемного оборудования, габаритов транспортных проемов, перепадов в плоскости пола, ограждений, углов стен, люков, в полу, ступеней лестниц, а также звуковая предупредительная сигнализация на кранах, управляемых из кабин или с пульта.

Требования безопасности к электрооборудованию кранов. Электрооборудование ГПМ включает электродвигатели, механизмы и аппараты управления, системы освещения, отопительные приборы, а у кранов с электромагнитными грузозахватами - системы питания электромагнитов.

Подвод тока к электродвигателям может осуществляться при помощи троллеев, выполненных из стального проката или проволоки круглого сечения, гибких кабелей и кольцевых токоприемников (при питании вращающихся механизмов). Ограниченность применения гибких кабелей связана с тем, что их можно использовать лишь в машинах, перемещающихся на небольшие расстояния и с малой скоростью. Подача напряжения от внешней сети должна осуществляться через вводное устройство, с помощью которого можно снять напряжение. Так как в результате пробоя изоляции возможно появление напряжения на элементах конструкции, не находящихся под напряжением, их обязательно заземляют.

Спецификой систем заземления является использование в качестве заземляющих устройств подкрановых путей (там, где они имеют место) и специальных цепных устройств, скользящих у кранов на автомобильном ходу по земле или по дорожному покрытию. При восстановлении напряжения сети после очередного отключения электропитания используют специальную (нулевую) защиту.

Противопожарное оборудование . Во всех помещениях, где размещаются, технически обслуживаются, ремонтируются ГПМ, а также в кабинах крановщиков должны быть установлены углекислотные огнетушители.

Приборы безопасности пломбируются после изготовления, ремонта, наладки ответственными специалистами в целях исключения доступа и вывода приборов из строя посторонними лицами.