2. Обеспечение безопасности подъемно-транспортного оборудования

Безопасность при эксплуатации подъемно-транспортного Оборудования и машин (ГТТМ) обеспечивается следующими ме­тодами:

• определение размера опасной зоны ПТМ;

• применение средств защиты от механического травмиро­вания механизмами ПТМ (см. п. 3.1 настоящей главы);

• расчет на прочность канатов и грузозахватных устройств (ГЗУ);

• определение устойчивости кранов;

• применение специальных устройств обеспечения безопас­ности;

• регистрация, техническое освидетельствование и испыта­ние ПТМ и ГЗУ.

Размер опасной зоны ПТМ зависит от высоты подъема груза и длины пути перемещения ПТМ с грузом. Радиус окружности, в

пределах которой может упасть груз, определяется по схеме, приведенной на рис. 4.134, а, и формуле

R = г_с + 0,5/_г + 0,3 Н,

где: г_с — вылет стрелы крана от оси его поворота (для мостовых и козловых кранов г_с = 0), м; /_г — наибольший линейный раз­мер груза (при подъеме длинномерных грузов по вертикали их отлет связан с падением на всю длину'), м; Н— высота подъе ма груза, м.

Рис. 4.134. Схема к определению опасной зоны у грузоподъемного механизма: а — он ределение радиуса окружности, в пределах которой может упасть груз; б — определе­ние опасной зоны при перемещении ПТМ

Линия перемещения оси ПТМ

Опасная зона ПТМ

6)

Определив радиус R и зная длину L пути перемещения ПТМ (крана), можно определить опасную зону возможного падения груза, которое может произойти при обрыве каната, срыве ГЗУ, плохом закреплении груза. Опасная зона определяется нанесе­нием окружностей радиусом R с центрами на линии перемещс ния оси ПТМ (рис. 4.134, б).

Для защиты от травмирования человека механизмами приво дов ПТМ (зубчатые, цепные, червячные предачи, валы механиз­мов ПТМ, соединительные муфты, барабаны, ходовые колеса и т. п.) применяются средства, аналогичные средствам защиты, используемым для технологического оборудования, прежде всего ограждения (см. п. 3.1 настоящей главы).

Расчет канатов на прочность осуществляется по формуле

К> P/S,

где К — коэффициент запаса прочности каната при разрывном усилии; Р — допустимое разрывное усилие каната, Н (кгс), оп­ределяемое по сертификату на канат; S — наибольшее натяже­ние каната (без учета динамических нагрузок), Н (кгс).

Величина К определяется правилами Госгортехнадзора (ныне Ростехнадзора) и зависит от типа каната и ПТМ, условий работы каната. Так, для промышленных кранов в зависимости от усло­вий работы каната К= 3,5.-.6, для грузовых лифтов без провод­ника — 8... 13, для грузовых лифтов с проводником и пассажира­ми 9...15.

С целью уменьшения износа и повреждения канатов их по­крывают защитной смазкой.

Передвижные стреловые краны должны обладать достаточ­ной для их безопасной работы устойчивостью. Условия устойчи­вости кранов: удерживающий момент должен быть больше опро­кидывающего момента сил, действующих относительно верти­кальной оси крана, проходящей через центр его тяжести. Расчел устойчивости кранов осуществляется методами теоретической механики при рабочем положении крана с грузом (грузовая ус­тойчивость) и при положении крана без груза в условиях небла­гоприятных ветровых нагрузок (собственная устойчивость). Ус­тойчивость кранов определяется коэффициентами грузовой и собственной устойчивости крана.

Коэффициент грузовой устойчивости — это отношение моменте относительно оси опрокидывания, создаваемого весом всех час­тей крана с учетом всех дополнительных нагрузок (ветровой, инерционной, торможения), и момента, создаваемого рабочим грузом при работе крана с учетом уклона местности или путг крана.

Коэффициент собственной устойчивости — это отношение мо­мента относительно оси опрокидывания, создаваемого весом всех частей крана с учетом уклона местности и пути в сторону опрокидывания, и момента, создаваемого ветровой нагрузкой при нерабочем состоянии крана (без груза).

По правилам значения этих коэффициентов должны быть не менее 1,15. Для каждого вылета стрелы крана установлены пре­дельные значения веса поднимаемого груза, которые нельзя пре­вышать, т. к. возможно опрокидывание крана.

Специальные устройства безопасности подразделяются па устройства, обеспечивающие безопасные весовые и нагрузочные характеристики, и устройства, обеспечивающие безопасное по редвижение груза.

К устройствам, обеспечивающим безопасные весовые и нагру зонные характеристики, относятся тормоза и остановы, ограни чители грузоподъемности и грузового момента, противоугонные устройства.

Тормоза могут предназначаться для остановки механизм;! (стопорные), ограничения скорости подъема и спуска груза (criy скные). По конструктивному выполнению они аналогичны тор мозам, применяемым в технологическом оборудовании (см. п. 3.1 настоящей главы), а по принципу действия — автоматические (вступающие в работу при отключении двигателя механизма) и управляемые (включаемые при воздействии на орган управле ния). Наиболее часто на ПТМ используются колодочные стопор ные тормоза.

Остановы используют для удержания груза на весу. Одним из наиболее распространенных остановов является храповой ос танов (рис. 4.135).

Ограничители грузоподъемности автоматически отключают механизм подъема груза, масса которого превышает предельное значение более чем на 10 %. В стреловых кранах с переменно!! грузоподъемностью, зависящей от вылета стрелы, применяют ог раничители грузового момента, учитывающие не только вес пол нимаемого груза, но и величину вылета стрелы.

Рис. 4.135. Схема ос­танова механизма подъема: 1 — храпо­вое кольцо; 2 — ба­рабан; 3 — собачка;

4 — груз

Имеется много видов ограничителей, различающихся по принципу действия и конструктивному исполнению. На рис. 4.136 показана схема одного из ограничителе!! грузоподъемности. При увеличении нагрузкн выше допустимой трос, вытягиваясь и пре одолевая определенное сопротивление ripy жины 4, двигает шток 5, действующий рычаг 9 выключателя 8, который отключает механизм подъема.

На стреловых кранах, грузоподъемность которых меняется при разных вылетах стрс лы, применяются указатели грузоподъемпо сти. На рис. 4.137 показан указатель допус каемой грузоподъемности. Стрелка-ука »а

Рис. 4.136. Ограничитель грузоподъемности: I — упорная гайка, регулирующая мимряжение пружины; 2 — стопорная гайка; 3 — букса; 4 — пружина; 5 — шток;

6 — корпус; 7 — ролики; 8 — выключатель; 9 — рычаг выключателя

Рис. 4.137. Указатель до­пустимой грузоподъем­ности стрелового крана: 1 — шкала; 2 — стрел­ка-указатель

гель 2 показывает на шкале /, какой груз допустим при данном пылете стрелы.

Противоугонные устройства предна- шачаются для удержания крана, работаю­щего на открытом воздухе, от самопроиз- иольного перемещения по рельсовому иути под действием ветра. Основным эле­ментом противоугонных устройств явля­ются рельсовые захваты (рельсозажимные клещи), посредством которых кран вруч­ную или автоматически закрепляется за рельсы.

Применяются и другие устройства безопасности: блокировка люка и дверки кабины в мостовых кранах, ограничители поворота на башенных кранах, измерите­ли крена на самоходных кранах, ограни­чители перекоса на мостовых кранах и др.

Грузозахватные приспособления (крюки, электромагнитные шайбы, грейферы, подхваты и захваты, рис. 4.138) являются осо бо ответственными деталями крана и изготавливаются под фор му перемещаемых грузов. Периодический контроль за их состоя нием рабочих поверхностей (износ, отсутствие трещин и дефек тов) обеспечивает безопасность при эксплуатации транспортных устройств.

а)

б)

Рис. 4.138. Грузозахватные приспособления: a — крюк; б — электромагнитами шайба: 1 — электромагнит; 2 — корпус; в — грейфер; г, д, е — клещевые захваты для валов, слитков и рулонов

Регистрация, техническое освидетельствование и испытание

ПТМ и ГЗУ является важнейшим методом обеспечения подь емно-транспортного оборудования и подъемно-транспортных машин. Надзор за безопасностью ПТМ осуществляет Ростех надзор.

Каждая изготовленная заводом-изготовителем грузоподъем ная машина должна быть принята отделом технического кои троля и снабжена паспортом, инструкцией по монтажу и экс­плуатации и другой технической документацией, предусмотрен ной ГОСТ или ТУ. До пуска в работу грузоподъемная маши ни подлежит регистрации в органах Ростехнадзора, которые выдают разрешение на ввод ее в эксплуатацию. Грузоподъемная маши- MU подлежит перерегистрации после проведения реконструкции машины, ремонта, передачи машины другому владельцу, пере­становки на новое место.

Все вновь устанавливаемые грузоподъемные машины, а также съемные грузозахватные устройства до пуска в работу подлежат техническому освидетельствованию. Первичное освидетельствова­ние проводится отделом технического контроля предприятия-из- готовителя перед отправкой кранов потребителю. Находящиеся в жсплуатации грузоподъемные машины должны подвергаться пе­риодическому частичному освидетельствованию через каждые 12 месяцев, а полному — через 3 года. Редко используемые машины (например, краны, обслуживающие производственные помеще­ния только при ремонте) подвергаются полному техническому ос- иидетельствованию через 5 лет.

При полном техническом освидетельствовании грузоподъем­ная машина подвергается осмотру, статическим и динамическим испытаниям', при частичном техническом освидетельствова­нии — только осмотру.

При осмотре устанавливается надежность каждого узла и элемента машины, степень износа канатов, цепей, крюков, зуб­чатых и червячных передач, тормозов, аппаратов управления и других устройств, определяется работоспособность приборов и устройств безопасности, крепление канатов, наличие и исправ­ность заземления и электрических блокировок, состояние огра­ждений, перил, лестниц и т. п.

Статическое испытание грузоподъемной машины имеет це­лью проверку ее прочности в целом и прочности отдельных эле­ментов. У стреловых кранов проверяют грузовую устойчивость иод нагрузкой, на 25 % превышающей номинальную. Испыта­ние стреловых кранов проводят при максимальном и минималь­ном вылете стрелы в положении, отвечающем наименьшей ус­тойчивости крана, при этом груз поднимается на высоту

100. .200 мм. Кран считается выдержавшим испытание, если в течение 10 мин поднятый груз не опустился на землю, а также не обнаружено трещин, деформации и других повреждений.

Грузоподъемная машина, выдержавшая статическое испыта­ние, подвергается динамическому испытанию с целью проверки действия механизмов, тормозов, устройств безопасности. При динамическом испытании груз должен превышать номиналь­ный на 10 %.

Контрольные вопросы

1. Какие методы используются для обеспечения безопасности ПТМ?

2. Как рассчитать опасную зону грузоподъемного крана?

В. Как выбрать канат для заданной нагрузки?

4. Чем и как определяется устойчивость крана?

5. Какие устройства обеспечения безопасности применяются на ПТМ?

6. Как и кем осуществляется регистрация, освидетельствование и испы тание ПТМ?