Оценка границ опасной зоны при работе башенного крана с поворотной стрелой

Размещено на http://www.allbest.ru/

Российский государственный социальный университет

Кафедра защиты окружающей среды и промышленной безопасности

Курсовая работа

по дисциплине «Производственная безопасность»

на тему: Оценка границ опасной зоны при работе башенного крана с поворотной стрелой

Работу выполнил:

студент группы БТП и П -З-5

Козин Д.А.

Проверил:

д.т.н., профессор

Акатьев В.А.

Москва 2015

Содержание

1. Общие сведения о грузоподъемных машинах, основные характеристики по классам и видам грузоподъемных кранов, схематические чертежи или эскизы (планы, разрезы) каждого типа крана

2. Сведения об оснастке грузоподъемных кранов (с рисунками, эскизами и схемами

3. Порядок проведения технического освидетельствования стационарного крана (нормативная база, периодичность, документация, кто проводит)

4. Сведения об устройствах безопасности крана (остановы, тормоза, предохранительные устройства, отключающие средства и др.)

5. Расчет границ удаления опасной зоны башенного крана с поворотной стрелой

6. Разрез и план с графической иллюстрацией расчета опасной зоны при работе крана

Заключение

Список использованной литературы

• 

1. Общие сведения о грузоподъемных машинах, основные характеристики по классам и видам грузоподъемных кранов, схематические чертежи или эскизы (планы, разрезы) каждого типа крана

Грузоподъемные машины характеризуют грузоподъемностью, скоростями движения механизмов, пролетом, вылетом стрелы, высотой подъема груза, режимами работы.

Грузоподъемность машины определяется номинальной (максимальной) массой рабочего груза, на подъем которого она рассчитана. В грузоподъемность включают массу сменных грузозахватных приспособлений. Значения грузоподъемности машин стандартизованы.

Линейные скорости движения (v, м/с) механизмов также стандартизованы. Скорости движения механизмов крана определяются динамическими нагрузками на них.

Вылетом стрелы (L, м) называется расстояние от оси вращения поворотной части крана до оси грузозахватного органа.

Высота подъема (Н, м) груза для башенных и стреловых кранов - это расстояние от уровня кранового пути до грузозахватного органа, для кранов мостового типа - от уровня пола до грузозахватного органа.

Механизмы грузоподъемных машин работают при повторно-кратковременном режиме нагружения. Короткие периоды пусков и торможения чередуются с относительно продолжительными периодами установившегося движения, а также паузами для загрузки и разгрузки крана.

Отношение времени работы механизма

tР=tП +tУ



в течение цикла к полной продолжительности цикла

tЦ = tП+tУ +tТ +tО

называется относительной продолжительностью включения двигателя (%) и обозначается

ПВ =(tР/tЦ)•100 ,

Где tП - время пуска; tУ - время установившегося движения; tТ - время торможения; tО - продолжительность паузы.

Работа механизма грузоподъемной машины характеризуется также следующими показателями:

- коэффициентом использования по грузоподъемности

kГР =QСР /QН

где QСР - средняя грузоподъемность; QН - номинальная грузоподъемность;

- коэффициентом суточного использования

- коэффициентом годового использования

В зависимости от сочетания количественных показателей ПВ и указанных коэффициентов установлены следующие режимы работы грузоподъемных машин: с ручным приводом (Р), с машинным приводом - легкий (Л), средний (С), тяжелый (Т) и весьма тяжелый (ВТ).

Предусмотрена классификация грузоподъемных кранов по режимам работы [10, 15].

Установлены также классы использования СО … СЭ в зависимости от числа циклов работы крана за срок его службы, классы погружения 0 … 4 в зависимости от коэффициента нагружения и группа режима работы кранов в зависимости от класса использования и класса нагружения.

Разбивка машин на их составные части - сборочные единицы - изображается с помощью классификационных схем, которые позволяют наглядно представить конструктивные исполнения машин данной группы, включая ходовые устройства, привод, рабочее оборудование и рабочие органы, тип подвески, систему управления.

Классификационными схемами охвачены машины и инструмент, применяемые в строительстве в целом, а также машины, используемые для механизации отдельных видов работ: подготовительных, земляных, свайных, монтажных и вертикального транспорта, логрузочно-разгрузочных работ.

Индексация машин -- это условное буквенно-цифровое обозначение (индекс), отражающее модель машины и ее главный параметр.

Общее буквенно-цифровое обозначение машин предусматривается ГОСТами. Однако индексы машин, присваиваемые им заводами-изготовителями, иногда отличаются от ГОСТовских.

Для экскаваторов, стреловых и башенных кранов принята комбинированная индексация, включающая следующие характеристики: 1-я цифра -- размерная группа, 2-я - тип ходового устройства. 3-я -- исполнение рабочего оборудования, 4-я - порядковый номер модели. Буквы в индексе, которые стоят после цифр, обозначают очередную модернизацию (А, Б, В, П..); климатическое исполнение (УХЛ - холодного климата, Т - тропическое, ТВ - тропическое влажное; машины для умеренного климата не имеют такого обозначения).

Для башенных кранов предусмотрены такие обозначения: Г - для гидротехнического строительства (КБГ); Р - для ремонта зданий (КБР); М - модульные краны (КБМ).

Номер размерной группы башенных кранов (номинальный грузовой момент, т-м), 1-я - до 25; 2-я - 60; 3-я - 100, 4-я - 160, 5-я - 250, 6-я - 400, 7-я - 630, 8-я - 1000, 9-я - более 1000.

Порядковые номера модели для кранов с поворотной и неповоротной башнями соответственно 01 …69 и 71 …99.

Иногда строительные министерства и ведомства присваивают свои индексы кранам: СКГ-401 - специальный кран гусеничный грузоподъемностью 40 т, 1-я модель; МКГ-25БР - монтажный кран гусеничный грузоподъемностью 25 т, башенное оборудование, с раздвижными тележками; ДЭК-252 - дизель-электрический кран грузоподъемностью 25 т, 2-я модель; MCK-I0-20 - монтажный специальный кран башенный грузоподъемностью 10 т, вылет 20 м; МК.П-25 - монтажный кран пневмоко-лесный грузоподъемностью 25 т, МКТТ-100 - монтажный кран с телескопической стрелой на базе тягача, грузоподъемностью 100 т, М КАТ-40-- монтажный кран автомобильный с телескопической стрелой, грузоподъемностью 40 т; СМК-12 - специальный монтажный кран грузоподъемностью 12 т, АБКС-6 - автомобильный башенный кран для сельского строительства грузоподъемностью 6,3 т.

Рисунок 1. Кран мостовой двухбалочный опорный: 1 - кабина управления; 2 - рельсы; 3 - ходовые колеса; 4 - концевая балка; 5 - кабельный токоподвод к тележке; 6,7 - вспомогательный и основной механизмы подъема груза; 8 - грузовая тележка; 9 - подвеска гибкого кабеля; 10- люлька для обслуживания цеховых троллеев; 11 - главная балка; 12 - механизм передвижения грузовой тележки; 13-механизм передвижения крана (моста)

Мостовой кран состоит из моста, выполненного из главных (продольных) и концевых (поперечных) балок, сваренных между собой, и передвигающегося по надземному рельсовому пути, уложенному на. подкрановые балки, закрепленные на консолях колонн здания (цеха) или эстакады . По мосту (вдоль главных балок) передвигается грузовая тележка, оборудованная механизмами подъема груза и передвижения. По концам концевых балок моста размещены ходовые тележки с приводом, обеспечивающие передвижение крана вдоль пролета здания (эстакады).

Мостовые краны, передвигающиеся по крановому пути, закрепленному на. колоннах, называют опорными,в отличие от подвесных, крановый путь которого прикреплен к перекрытию зданий. По конструкции моста краны разделяют на двухбалочные (две главные балки) и однобалочные (одна балка). Двухбалочные мостовые электрические краны общего назначения должны удовлетворять: требованиям ГОСТ 24378-80Е. Как правило, это - однопролётные краны, опирающиеся на два рельса. Грузоподъемность кранов 5…50 т, пролет 10,5…32 м, высота подъема груза 6… 18 м [1, 5 ,22].

Мостовые краны общего назначения имеют грузоподъность до 320 т, а специального (металлургические, энергетические и др.) - до 630 т.

Козловые краны представляют собой сооружения, у которых горизонтальное пролетное строение (мост) опирается на две опоры (ноги), перемещающиеся по наземным рельсовым путям. Обе опоры имеют жесткие сочленения с мостом или одна из опор скрепляется с мостом при помощи шарниров.

Рисунок 2. Козловой кран

Краны, у которых пролетное строение одной стороной опирается на опорную стойку (ногу), а второй непосредственно на ходовые тележки, называются полукозловыми. Рельсовые пути в этом случае располагаются на разном уровне: один на земле, а другой на специальной эстакаде или колоннах здания.

Различают две основные схемы мостов - однобалочные и двухбалочные. Однобалочные мосты трехгранного и четырехгранного сечения с ездовым монорельсом пользуются наибольшим распространением. Пролетные балки двухбалочных мостов по своей конструкции обычно сходны с балками мостовых кранов [8,17].

Жесткая игибкая опоры козлового крана выполняются из отдельных стоек, конструкция которых зависит от типа опоры. Гибкие опоры имеют стойки из одного элемента или из ферм, развитых в направлении, перпендикулярном мосту. Пространственные стойки жестких опор выполняются трехгранными или четырехгранными, а пояса их для обеспечения жесткости связываются диафрагмами или решетками. Стойки опор сопрягаются с пролетным строением на фланцевых соедине виях или на шарнирах. Применение последних необходимо на кранах, монтаж которых производится путем стягивания стоек. Ось шарнира в этом случае располагается параллельно продольной оси моста. По низу стойки опор связываются стяжками, крепящимися либо к ходовым тележкам, либо к нижним частям стоек.

Козловые краны могут изготовляться с одной или двумя консолями или без них. Длина консолей выбирается в соответствии с назначением крана. Козловые краны общего назначения, так же как и мостовые краны общего назначения, снабжаются механизмами, предназначенными для подъема груза, передвижения тележки и передвижения крана. Привод механизмов подъема груза и передвижения тележки может быть установлен непосредственно на грузовой тележке (самоходные тележки) или стационарно на мосту (тележки с канатной тягой). В качестве грузовой тележки при грузоподъемности крана до 5 тс и среднем режиме работы обычно используются типовые электрические тали (тельферы), перемещающиеся по ездовой монорельсовой балке. В кранах большей грузоподъемности применяются монорельсовые канатные и самоходные тележки или двухрельсовые. Последние выполняются как подвесными, так и опорными. Опорные тележки перемещаются по рельсам, уложенным на верхние пояса балок моста. В козловых кранах с опорными тележками обычно применяются типовые грузовые тележки мостовых кранов.

Механизмы передвижения козловых кранов общего назначения выполняются с раздельным приводом опор. Конструктивно эти механизмы выполняются в виде скрепляемых с основанием стоек опор с помощью болтовых фланцев одно- или двухколесных тележек. При малых пролетах краны оборудуются неподвижными кабинами управления, располагаемыми на жесткой опоре. При больших пролетах, когда наблюдение за грузозахватным органом из одного места затруднено, кабину выполняют перемещающейся совместно с грузовой тележкой [12, 18, 20].

Для доступа крановщика в такую кабину на одной из опор предусматривается посадочная площадка. Эта площадка в месте перехода в кабину должна быть оборудована дверями или откидными ограждениями (цепочками, штангами), которые обеспечивают безопасное нахождение людей на площадке при отсутствии около нее кабины. С этой же целью кабины оборудуются переходной площадкой, стыкующейся со стационарной.

Для кранов с подвесными тележками на опоре сооружается площадка для обслуживания ее механизмов. При перемещении подвижных кабин должна быть обеспечена возможность аварийного выхода крановщика на мост (или ходовые площадки) при любом положении кабины в пролете. Для этого в случае необходимости кабина оборудуется выдвижной или жесткой лестницей. Подвод тока к козловым кранам осуществляется преимущественно с помощью гибкого кабеля марок КРПТ, ГРШС и др. При протяженности перемещения свыше 100-200 м применяются проволочные или (значительно реже) жесткие троллеи с соответствующими токосъемниками.

Конструктивные особенности козловых кранов в значительной мере определяются их назначением. Больше всего изготовляется кранов общего назначения (грузоподъемностью 3-50 тс), которые иначе называются также перегрузочными козловыми кранами. Эти краны применяются для обслуживания складов штучных и насыпных грузов, железнодорожных контейнерных площадок, нижних складов леспромхозов и т. п., а также для выполнения различных технологических операций, например на заводах по производству железобетонных изделий и конструкций.

К козловым кранам специального назначения относятся краны для обслуживания гидротехнических сооружений, для строительно-монтажных работ, для сборки судов и др.

Основные параметры и технические требования для вновь проектируемых козловых кранов регламентированы государственным стандартом (ГОСТ 7352-75).

При определении габаритов приближения козлового крана к зданиям и сооружениям, штабелям грузов технологическому оборудованию, железнодорожному подвижному составу и т. п. следует руководствоваться Правилами по кранам и ГОСТ 9238-73 * «Габариты приближения строений и подвижного состава железных дорог колеи 1524 мм».

Башенный кран - поворотный кран со стрелой, закрепленной в верхней части вертикально расположенной башни. Основные параметры башенного крана: грузоподъемность, вылет, высота подъема груза, глубина опускания груза, скорость подъема (опускания) груза, скорость поворота башни, скорость перемещения крана.

Существует множество типов башенных кранов. Они нашли широкое применение при строительстве зданий и сооружений в производстве погрузочно-разгрузочных работ. Башенный кран состоит из следующих основных узлов: башня, ходовая рама с колесами, опорно-поворотное устройство, поворотная платформа с грузовой и стреловой лебедкой, с противовесом; механизм поворота и электрооборудования, механизм подъема груза, механизм для изменения вылета, механизм передвижения крана и т.д. (рисунок 3).

Рисунок 3. Башенный кран

Все башенные краны имеют башню, что подразумевается уже самим их названием, и стрелу; эти башни и стрелы бывают самыми разнообразными. Башня крана - как бы его остов, который служит для поддержания стрелы на определенной высоте, а также для передачи нагрузок со стрелы на ходовую раму и крановые пути. Башню изготовляют из металлических уголков или труб, иногда бывают башни, выполненные в виде сплошной трубы. В вертикальном положении башни крепятся на портал или шарнирно с помощью подкосов.

У ряда кранов высота башни при необходимости может меняться с помощью выдвижных секций (телескопические и наращиваемые башни). Существуют краны с башней, которая складывается в боковом направлении с помощью монтажного полиспаста. Такой тип башни особенно удобен при транспортировке крана с одного объекта на другой. Если башня крана - его корпус, то стрела - его рука, с помощью которой кран дотягивается до нужного предмета, находящегося от него на определенном расстоянии. Стрелы крепят к верхней части башни. Они бывают подъемными или балочными.

Преимущество подъемных стрел заключается в сравнительно малом их весе и размерах, меньшей трудоемкости монтажа и перевозки. Краны с подъемными стрелами наиболее распространены в строительстве. Недостатком подъемных стрел является то, что для изменения вылета крюка нельзя горизонтально переместить груз, поэтому необходимо производить поворот и передвижение крана: Стрелы бывают подвесные, подвесные с гуськом, подвесные со стойками, молотовидные. Больше всего из них распространены подвесные подъемные стрелы. Так же, как и башни, стрелы изготовляют из уголков или труб большого диаметра. Решетчатые конструкции из труб легки, прочны, способны выдерживать большие ветровые нагрузки. Балочные стрелы бывают подвесные и молотовидные. Последние менее распространены из-за довольно значительного веса и больших габаритов. Нижний пояс подвесной балочной стрелы представляет собой двутавровую балку, по которой перемещаются катки грузовой тележки, необходимой для подвешивания и перемещения грузов.

Важный элемент башенного крана - ходовая рама для передачи действующих нагрузок на крановые пути. У кранов с неповоротными башнями ходовые рамы выполнены в виде закрытого шатрового или открытого П-образного портала. У большинства кранов, имеющих неповоротную башню, ходовая рама - шатровая, выполненная в форме усеченной пирамиды. В кранах с поворотными башнями действующие на кран нагрузки передаются на ходовую раму через опорно-поворотное устройство, размещенное в верхней части рамы, и с нее - на крановые пути. Через опорно-поворотное устройство у мобильных кранов башня соединена с ходовой рамой. Само по себе опорно-поворотное устройство необходимо для обеспечения вращения поворотной части башенного крана относительно неповоротной части и для передачи нагрузок с поворотной части на неповоротную. Это устройство расположено на поворотной платформе крана.

В верхней части башни находится оголовок, который жестко соединен с башней или связан с нею с помощью опорно-поворотного устройства. На противовесной консоли, расположенной со стороны, противоположной стреле, размещены противовесы, а также грузовая, стреловая и тележечная лебедки. На башенных кранах с поворотной башней вместо противовесной консоли устанавливают более простые по конструкции распорки, предназначенные для отвода от башни ветвей стреловых канатов. На распорках крепят только блоки стрелового расчалю и грузового каната. Железобетонные блоки балласта и блоки противовеса нужны для повышения устойчивости крана как в рабочем, так и в нерабочем состоянии. В кранах с неповоротной башней противовес располагают на конце противовесной консоли, а в кранах с поворотной башней - на поворотной платформе.

Кабельные краны в гидростроительстве используют при безэстакадном способе работ в труднодоступных участках, а также при возведении низко- и средненапорных гидросооружений в разнообразных топографических условиях и различных вариантах компоновки сооружений в плане (рис. 4).

Рисунок 4. Схемы кабельных кранов: а -- устройство крана; б -- неподвижный кран; в -- параллельно-подвижный кран; г -- радиально-подвижный кран

Пролет современных кабельных кранов-бетоноукладчиков достигает 1200 м, что позволяет размещать их опорные башни вне пределов строящегося сооружения и вести монтаж крана до начала земляных, бетонных и монтажных работ, обеспечивая широкие возможности их совмещения.

Кабельный кран (рис. 4, а) состоит из двух стационарных или передвижных опор, между которыми подвешен несущий стальной канат; по канату перемещается тележка с блоками подъемного механизма и крюковым или грейферным захватом. Тележка перемещается при помощи связанного с ней тягового каната, образующего замкнутую петлю. Для подъема груза используется подъемный канат, один конец которого обычно закрепляется на одной из отгор крана, а второй -- в барабане лебедки, установленной на противолежащей опоре. В пролете подъемный канат опирается на поддержки.

Лебедки лодъема груза и перемещения тележки, а также аппаратуру управления устанавливают в машинных помещениях крана, которые располагают на передвижных башнях или у неподвижных опор крана.

Основными параметрами кабельных кранов являются грузоподъемность, пролет, скорости подъема груза и передвижения тележки, высота опор (мачт или башен).

Грузоподъемность кабельных кранов-бетоноукладчиков колеблется в пределах 15--25 т; для монтажа тяжелых элементов в зарубежной практике применялись краны грузоподъемностью до 150 т.

Длина пролета кабельных кранов в современной практике гидростроительства обычно колеблется в пределах 500--1000 м.

Скорости подъема груза и передвижения тележек (в м/мин) колеблются в пределах:

· подъема груза - 50--100;

· опускания груза - 120--135;

· передвижения тележки - 200--400;

· передвижения опор крана - 15--30.

Высота опор крапа назначается из условия свободного прохода тележки с грузом над возводимым сооружением и зависит от пролета крана, высоты сооружений и рельефа подкрановой территории (обычно в пределах 25--70 м).

Производительность крана определяется грузоподъемностью и продолжительностью его рабочего цикла.

По степени подвижности опор кабельные краны подразделяются на неподвижные и подвижные. У неподвижных кранов опоры закреплены на фундаменте (рис. 4, б); кран обслуживает узкую полосу под несущим канатом.

У подвижных кабельных кранов опоры расположены на тележках, передвигающихся по рельсовым путям. Подвижные кабельные краны могут быть:

а) параллельные (рис. 4, в) -- с движением обеих опор по параллельным рельсовым путям; краны обслуживают в плане прямоугольные площади;

б) радиальные (рис. 4, г) -- с одной неподвижной опорой и другой подвижной, передвигающейся по рельсу по дуге окружности.

Неподвижная опора может быть использована для нескольких радиальных кабельных кранов, при этом их подвижные опоры могут передвигаться по одному или нескольким концентрически уложенным рельсовым путям (многониточные краны).

У кранов с жестким креплением несущего каната натяжение каната меняется в зависимости от положения тележки, веса перемещаемого груза и температуры внешней среды, достигая максимума при расположении тележки в середине пролета. Траектория движения тележек у этих кранов приближается к дуге эллипса с довольно крутыми углами несущего каната у опор [7, 19].

Это вызывает необходимость увеличивать рабочий пролет крана на 20--30 м во избежание сильного износа прилегающих к опорам участков несущего каната, имеющих слабое натяжение.

У кранов с натяжением несущего каната весом качающейся опоры величина натяжения для отдельных участков колеблется в пределах 10--12% от номинальной (при расположении груза по середине пролета). При движении тележки к середине пролета качающаяся башня наклоняется в сторону пролета, и увеличение провеса несущего каната не отражается на его натяжении. При движении тележки от середины пролета этот провес уменьшается за счет обратного отклонения башни. Траектория движения тележек у таких кранов близка к параболе с более пологими углами подъема несущего каната на подходах к опорам, что обеспечивает плавный подход тележки к опоре крана.

Натяжение несущего каната весом качающейся опоры обусловливает значительно большие изменения его провесов по сравнению с провесами у кранов с жестким креплением каната, а значит, вместе с этим и большее раскачивание несущего каната в вертикальной плоскости при разгрузке.

При быстрой разгрузке грузов на весу (например, бетонной бадьи с неуправляемым затвором) возникает так называемое явление «прыжка», связанное с мгновенным снятием нагрузки с несущего каната и его колебанием с медленно затухающей амплитудой. Величина «прыжка» на кранах с качающейся опорой в несколько раз больше, чем на кранах с жестким креплением несущего каната, что резко снижает их производительность.

Поэтому для подачи бетона кабельные краны с качающейся опорой применяться не должны. Для этой цели следует применять кабельные краны с жестким креплением несущего каната, а также бадьи с управляемым затвором, обеспечивающим замедленный, плавный выпуск бетонной смеси.

За последние годы наблюдается дальнейшее совершенствование типов и конструкций кабельных кранов-бетоноукладчиков и улучшение их эксплуатационных показателей. Современные бетоноукладочные кабельные краны оборудуются системой автоматического регулирования уровня провеса бадьи при разгрузке бетонной смеси, что является весьма эффективным средством борьбы с явлением «прыжка» и позволяет практически устранить вертикальное перемещение бадьи при ее опорожнении. На рис. 5 приведен один из вариантов схемы такой автоматизации.

Подъемная лебедка приводится электродвигателем постоянного тока, к которому присоединен сельсин-датчик. С барабана лебедки подъемный канат направляется к тележке крана, образуя на блоках петлю. Натяжение в подъемном канате измеряется динамометром или тензодатчиком, поворотная -стрелка которого связана со вторым специальным датчиком. Для управления двигателем лебедки применяют сельсины-приемники, связанные между собой редуктором, кулачком и диском с электропереключателями. К приемнику присоединен также небольшой двигатель для автоматической установки диска в нейтральное положение.

Рисунок 5. Схема автоматизации управления кабельного крана

После опускания бадьи до нужной высоты подъемный двигатель выключается и начинается разгрузка бадьи. Натяжение подъемного каната при этом уменьшается, стрелка динамометра я соединенный с ней датчик поворачиваются. Поворачивается на соответствующий угол приемник. Связанный с ним кулачок при повороте воздействует на переключатель диска и включает двигатель лебедки на опускание. Связанный же с двигателем датчик взаимодействует с приемником и вращает через редуктор диск. При синхронном движении кулачка и диска подъемная лебедка будет медленно опускать груз-вниз.

Если скорость опускания бадьи окажется больше скорости соответствующего изменения провеса, диск, опережая кулачок, освободит выключатель, и двигатель подъемной лебедки остановится. Если же скорость опускания бадьи будет недостаточна, то угол рассогласования между кулачком и диском увеличится, пока включится второй выключатель и не переключит двигатель подъема на более быстрое опускание. При выключенном автоматическом регуляторе двигатель приводит всю систему в исходное положение.

2. Сведения об оснастке грузоподъемных кранов (с рисунками, эскизами и схемами)

опасный зона башенный кран

Выбор такелажной оснастки и монтажных приспособлений выполняется по справочникам и каталогам средств монтажа в соответствии с принятыми методами монтажа. Выбор такелажной оснастки и монтажных приспособлений выполняется для каждого элемента по следующим типам:

-для строповки конструкций;

-для временного закрепления и выверки;

-для организации рабочего места монтажников при установке и закреплении конструкций в проектном положении.

Выбранная такелажная оснастка и монтажные приспособления в таблице 1.

Таблица 1. Ведомость такелажной оснастки и монтажных приспособлений

Наименование конструкции	Масса конструкции, т	Наим-е оснастки и монтаж. приспособлений	Характеристики	Количество	Общий вес, кг	Эскиз строп. конструкции
			Грузоподъемность, т	Вес, кг	Расч. высота, м
Для строповки конструкций
Колонны	3,8 4,10 1,6 1,8	Балансирный захват (ЦНИИОМТП)	10	270	0,5	1	270
Ригели	4,1	Строп 2-хветвевой	5	43	3,2	1	43
Плиты	1,37 2,2 1,5	Строп 4-хветвевой	5	43,8	4,0	1	43,8
Для временного закрепления
Кол., уст-ые в стак. ф-та	3,8 4,1	кондуктор (Трест Стальмонтаж)	-	1438	-	65	93470
Кол., уст. на колонну	1,6 1,8	кондуктор одиночный	-	200	-	65	13000
Для организации рабочего места
Организация рабочего времени	-	Приставные лестницы с площадкой	-	269	-	2	538

Грузоподъемные машины оснащают грузозахватными органами, стропами, канатами, цепями, траверса и.т.д. Каждый механизм имеет свою особенность и является важной частью ГПМ.

К грузозахватным органам относятся крюки, скобы, грейферы и электромагниты.

Трос - это витое или крученое канатно-веревочное изделие. Стальные тросы изготовляют из стальной проволоки разного качества, свитой по спирали. Для защиты от коррозии стальная проволока изготовляется из нержавеющей стали (более дорогая и менее прочная), оцинковывается (со временем покрытие стирается) или тросы имеют пеньковый сердечник, пропитанный смазкой. Стальные канаты бывают одинарной двойной и тройной свивки. При одинарной свивке канат свивают из отдельных проволок, при двойной - из предварительно свитых прядей, при тройной - из нескольких канатов двойной свивки. В грузоподъемных кранах применят, в основном, канаты двойной свивки. Канаты по типу свивки и касанию проволок между слоями в прядях: с точечным касанием (а), с линейным касанием при одинаковом диаметре проволок по слоям пряди (б), с линейным касанием при разных диаметрах проволок в наружном слое пряди (в), комбинированные (г), с проволоками, заполненными между слоями основных проволок (д), с комбинированным точечно-линейным контактом (е). П сочетанию направления свивки проволок в прядях и прядей в канате различают канаты односторонней (ж, з) и крестовой свивки (и, к) и левой свивки (з, к). По способу свивки раскручивающиеся и нераскручивающиеся. Рисунок 6 с обозначенными пунктами буквами приведён ниже [10, 17].

Рисунок 6. Стальные канаты

Стальные канаты, применяемые в качестве грузовых, стреловых, вантовых, несущих, тяговых, монтажных, должны соответствовать государственным стандартам, иметь сертификат (свидетельство) или копию сертификата предприятия - изготовителя канатов об их испытании в соответствии с ГОСТ 3241 и ГОСТ 18899. Канаты без сертификата(свидетельства) к использованию не допускаются.

Для крепления каната к оборудованию на конце его делают петлю. Внутрь которой заделываю коуш, который предохраняет канат от перетирания. Коуш - это стальное сердцевидное кольцо с желобом для каната. После огибания коуша или стального кольца блока, свободный конец каната вплетают в основную ветвь, потом применяют сжимы(зажимы), которые должны прочно зажимать канаты, но не влиять на их прочность. Расстояние между сжимами, число которых должно быть не менее трёх. Принимают равным шести диаметрам каната. Детали крепления стальных канатов приведены ниже на рисунке 7.

Рисунок 7. Детали крепления канатов: а - коуш, г - винтовая стяжка, 2 - гайка сжима, 3 - основная ветвь каната, 4-короткая ветвь, 5-душка сжима, 6-основание сжима

Стропы - это отрезки канатов, оснащённые специальными приспособлениями, которые предназначены для захвата груза или подвески его на крюк или петлю грузоподъемного крана. Стропы изготовляют из канатов различного диаметра. По конструкции стропы бывают гибкими и жёсткими.

Гибкие стропы выполняются из стальных канатов и могут быть трех видов: универсальные и облегченные и полуавтоматические. Универсальный строп представляет собой стальной канат (трос), концы которою сращивают, образуя кольцо. Диаметр троса зависит от веса поднимаемых элементов. Облегченный строп имеет на концах крюк или петлю. Чтобы крюк не выпадал из звена, его снабжают карабином-защелкой. Для предохранения троса от перетирания во время подъема груза он снабжается овальным металлическим кольцом (коушем).

Полуавтоматические стропы - это облегченные стропы с коушами. Оборудованные специальными замками для расстропки с рабочего места монтажника или с земли. В полуавтоматических стропах используют универсальные или облегченные стропы.

Рисунок 8. Полуавтоматический строп с замком и грузозахватное устройство с дистанционной отцепкой крюка: а - схема строповки, б-строповый замок, в, е - общий вид стропов, г - начало отцепки, д - окончание; 1 - универсальный строп, 2-замок, 3-поднимаемый груз, 4 - инвентарная подкладка, 5-скоба, 6-распорка, 7-обойма с пружиной, 8-тяговый канат, 9-запорный штифт, 10-облегченный строп, 11-коуш, 12-крюк, 13 - коромысло, 14-палец, 15-ветвь стропа, 16-тяга

Жесткие стропы подразделяют на захваты и траверсы. Различные захваты применяют на складах металла, в цехах металлоконструкций и мастерских для подъема листового металла. В тех случаях, когда элементы монтируемых конструкций не должны воспринимать горизонтальных усилий от стропа или при ограничении расстояния между крюком крана и поднимаемым грузом, а также в отдельных случаях подъема оборудования спаренными кранами, применяют траверсы. Траверсы представляют собой съемные грузозахватные приспособления, которые предназначены для строповкидлиномернных, а также крупногабаритных грузов. Траверсы бывают самых различных видов, в том числе, траверсы балочного типа, консольно-крестовые, ферменные, траверсы рамного типа, параллелограммные, траверсы-пирамиды, балансирные траверсы, плоскостные, пространственные траверсы и т.д. При помощи пространственного подвеса траверсы навешиваются на крюк крана или за несколько точек [4, 13].

Рисунок 9. Рамная траверса

Блок является неотъемлемой частью такелажного оснащения и представляет собой конструкцию, обеспечивающую местное изгибание троса для изменения направления его движения и передачи усилия. Все блоки подразделяются на группы по нескольким признакам: 1) в зависимости от количества роликовони бывают одинарного, двойного и тройного типа; 2) по материалу изготовления роликов для конкретного каната - их производят из пластика для использования с синтетическими канатами, и из металла, предназначенные для стальных канатов; 3) конструктивно производят блоки канатные, монтажные и грузовые - они оснащены откидной щекой, что способствует быстрой и простой запасовке каната, а также увеличению скорости монтажа собственно блока. Стандартные блоки изготавливают из чугуна или стали (методом литья), и для приобретения необходимой прочности подвергают последующей термической обработке. Систему, включающую в своей конструкции подвижные и неподвижные обоймы блоков, объединённые одним стальным канатом, называют полиспастом.

Полиспаст - это грузоподъёмное устройство, состоящее из нескольких групп блоков, собранных в обоймы, последовательно огибаемых канатом. Полиспаст предназначен для увеличения силы, прилагаемой для перемещения груза.

Рисунок 9. Полиспаст

3. Порядок проведения технического освидетельствования стационарного крана (нормативная база, периодичность, документация, кто проводит)

До пуска в работу ГПМ должны быть зарегистрированы в органах Госгортехнадзора. Краны, находящиеся в эксплуатации, подвергают полному техническому освидетельствованию, которое проводится не реже одного раза в три года. После монтажа на новом месте, ремонта металлических конструкций, замены лебедок, смены крюка или крюковой подвески краны также подвергают полному техническому освидетельствованию, которое предусматривает осмотр машины в проведении статического и динамического испытаний.

Техническое освидетельствование проводится с целью установить, что грузоподъемный кран находится в исправном состоянии, которое обеспечивает ему безопасную эксплуатацию. Также при ТО проверяется правильность установки и соблюдение регламентированных правилами габаритов. Различают полное и частичное освидетельствование.

Полное ТО складывается из осмотра состояния грузоподъемного крана (ГК), статического и динамического испытаний под нагрузкой.

Статическое испытание крана производится нагрузкой, на 25% превышающей грузоподъемность, при этом проверяется прочность всех элементов. Груз поднимается на высоту 200-300 мм, удерживается в таком положении в течении 10 минут, затем груз опускается и проверяется отсутствие остаточной деформации крана. При наличии остаточной деформации динамические испытания не проводятся, кран не допускается к работе до выяснения причин деформации. Полному ТО краны должны подвергаться перед вводом в работу (первичное ТО) и периодически не реже одного раза в 3 года. Редко используемые краны (только при ремонте оборудования) должны подвергаться полному ТО не реже одного раза в 5 лет. Полное ТО стационарного крана проводится на месте эксплуатации администрацией предприятия. Внеочередное полное ТО производится администрацией предприятия в случае монтажа крана.

Динамическое испытание кранапроизводится нагрузкой, на 10% превышающей грузоподъемность. Это испытание заключается в поднятии и опускании груза на большую высоту. Испытание проходит каждый подъемный механизм крана (если их несколько).

ТО ГК проводят инженерно-технические работники, осуществляющие надзор за кранами при участии лиц, ответственных за их содержание в исправном состоянии. Они же и выдают разрешение на дальнейшую работу крана.

Частичное ТО ГК должно производиться не реже одного раза в 12 мес. При частичном ТО производится только осмотр ГК без испытания его грузом. При осмотре крана проверяются в рабочем состоянии все механизмы и оборудование, приборы безопасности, тормоза и аппараты управления. Особенно тщательно осматриваются металлоконструкции крана и его сварные соединения на отсутствие трещин и деформаций, крепление кабины, лестниц, площадок и ограждений, крюк и детали его подвески, крепление канатов, состояние блоков, осей и деталей их крепления. Проверяются также состояние заземления электрического крана, соответствие массы противовеса и балласта, состояние крановых путей. Результаты ТО крана (полного и частичного) вносятся в паспорт крана с указанием срока следующего освидетельствования. Ели кран до истечения срока очередного освидетельствования был подвергнут внеочередному ТО, то устанавливается новый срок очередного освидетельствования, который указывается в паспорте крана.

Испытания кранов стрелового типа, не имеющих механизма изменения вылета (стрела поддерживается растяжкой), проводятся при установленных для испытаний вылетах. С этими же вылетами, при условии удовлетворительных результатов технического освидетельствования, разрешается последующая работа крана.

При статических испытаниях кранов стрелового типа стрела устанавливается относительно ходовой опорной части в положение, отвечающее наименьшей расчетной устойчивости крана, и груз поднимается на высоту 100-200 мм.

Кран считается выдержавшим статические испытания, если в течение 10 мин поднятый груз не опустится на землю, а также не будет обнаружено трещин, остаточных деформаций и других повреждений металлоконструкций и механизмов.

Динамические испытания крана проводятся грузом, масса которого на 10% превышает его паспортную грузоподъемность, и имеют целью проверку действия ее механизмов и тормозов.

При динамических испытаниях кранов (кроме кранов кабельного типа) проводятся многократные (не менее трех раз) подъем и опускание груза, а также проверка действия всех других механизмов при совмещении рабочих движений, предусмотренных руководством по эксплуатации крана.

У крана, оборудованного двумя и более механизмами подъема, должен быть испытан каждый механизм.

Если кран используется только для подъема и опускания груза (подъем затворов на гидроэлектростанции), динамические испытания могут быть проведены без передвижения самого крана или его тележки.

Статические испытания кранов мостового типа, предназначенных для обслуживания гидро- и теплоэлектростанций, могут проводиться при помощи специальных приспособлений, позволяющих создать испытательную нагрузку без применения груза. Динамические испытания в этом случае не проводятся. Для испытания кранов при помощи специальных приспособлений владельцем крана или специализированной организацией должна быть разработана дополнительная инструкция.

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

Для проведения статических и динамических испытаний владелец крана должен обеспечить наличие комплекта испытательных (контрольных) грузов с указанием их фактической массы.

Результаты технического освидетельствования крана записываются в его паспорт инженерно-техническим работником по надзору за безопасной эксплуатацией грузоподъемных кранов, проводившим освидетельствование, с указанием срока следующего освидетельствования. При освидетельствовании вновь смонтированного крана запись в паспорте должна подтверждать, что кран смонтирован и установлен в соответствии с настоящими Правилами, руководством по эксплуатации и выдержал испытания.

Записью в паспорте действующего крана, подвергнутого периодическому техническому освидетельствованию, должно подтверждаться, что кран отвечает требованиям настоящих Правил, находится в исправном состоянии и выдержал испытания. Разрешение на дальнейшую работу крана в этом случае выдается инженерно-техническим работником по надзору за безопасной эксплуатацией грузоподъемных кранов. Проведение технического освидетельствования может осуществляться специализированной организацией.

Краны, отработавшие нормативный срок службы, должны подвергаться экспертному обследованию (диагностированию), включая полное техническое освидетельствование, проводимому специализированными организациями в соответствии с нормативными документами. Результаты обследования должны заноситься в паспорт крана инженерно-техническим работником, ответственным за содержание грузоподъемных кранов в исправном состоянии.

Техническое обслуживание и ремонт кранов, в том числе отработавших нормативный срок службы, а также ремонт и рихтовка крановых путей должны проводиться в соответствии с руководствами по эксплуатации кранов и другими нормативными документами в сроки, установленные графиком планово-предупредительного ремонта. Владелец кранов обязан обеспечить проведение указанных работ в соответствии с графиком и своевременное устранение выявленных неисправностей.

Специализированная организация по ремонту и наладке приборов безопасности кранов должна организовать своим приказом соответствующую службу, назначив специалистов, отвечающих за содержание приборов и устройств безопасности в исправном состоянии, а также наладчиков приборов безопасности.

Результаты технических обслуживаний, сведения о ремонтах кранов должны записываться в журнал ремонта. Сведения о ремонтах, вызывающих необходимость внеочередного полного технического освидетельствования крана, заносятся в его паспорт.

В процессе эксплуатации съемных грузозахватных приспособлений и тары владелец должен периодически производить их осмотр в следующие сроки:

• траверс, клещей и других захватов и тары - каждый месяц;

• стропов (за исключением редко используемых) - каждые 10 дней;

• редко используемых съемных грузозахватных приспособлений - перед выдачей их в работу.

Осмотр съемных грузозахватных приспособлений и тары должен производиться по инструкции, разработанной специализированной организацией и определяющей порядок и методы осмотра, браковочные показатели. Выявленные в процессе осмотра поврежденные съемные грузозахватные приспособления должны изыматься из работы. Результаты осмотра съемных грузозахватных приспособлений и тары заносятся в журнал осмотра грузозахватных приспособлений.

Вывод крана в ремонт должен производиться инженерно-техническим работником, ответственным за содержание грузоподъемных кранов в исправном состоянии, в соответствии с графиком ремонта, утвержденным владельцем крана.

На проведение ремонта мостовых и консольных передвижных кранов должен выдаваться наряд-допуск в порядке, установленном владельцем крана. В наряде-допуске должны быть указаны меры по созданию безопасных условий выполнения ремонтных работ, в частности меры по предупреждению поражения ремонтного персонала электрическим током, падения с высоты, наезда работающих кранов на ремонтируемый кран, а также по предупреждению выхода ремонтного персонала на крановые пути работающих кранов.

Дата и время вывода крана в ремонт, а также фамилия специалиста, ответственного за его проведение, должны быть указаны в наряде-допуске и вахтенном журнале. Без наряда-допуска можно производить осмотр и техническое обслуживание крана, а также устранение неисправностей по вызову крановщика.

При выполнении ремонтных работ на мостовом кране несколькими бригадами наряд-допуск должен быть выдан каждой бригаде. Использование крана для работы во время его ремонта не разрешается.

Разрешение на пуск в работу крана после ремонта, выдается инженерно-техническим работником, ответственным за содержание грузоподъемных кранов в исправном состоянии, с записью в вахтенном журнале.

4. Сведения об устройствах безопасности крана (остановы, тормоза, предохранительные устройства, отключающие средства и др.)

Для предупреждения аварий ГК снабжают ограждениями, устройствами безопасности и сигнализаторами. Легкодоступные, находящиеся в движении части ГК могут являться причиной несчастного случая, поэтому они должны быть прочно укреплены металлическими съемными ограждениями, допускающими осмотр и смазку. Обязательному ограждению подлежат: зубчатые, цепные, червячные передачи; валы механизмов ГК, расположенных в доступных местах; соединительные муфты, расположенные в местах прохода; барабаны, расположенные вблизи рабочего места крановщика или прохода; ходовые колеса кранов и тележек; голые токоведущие части электрооборудования.

Устройства безопасности можно подразделить на устройства, отвечающие за весовые и нагрузочные характеристики, и устройства, отвечающие за передвижение груза, крана, тележки, стрелы. К первой группе относятся тормоза и остановы, ограничители грузоподъемности и грузового момента, противоугонные устройства. Ко второй группе относятся ограничители высоты подъема крюка, ограничители пути, буферные устройства, ограничители подъема стрелы.

Ограничитель грузоподъемности (грузового момента) - устройство, автоматически отключающее привод механизма подъема груза в случае превышения допустимой грузоподъемности крана, а в кранах с переменной грузоподъемностью - момент, создаваемый весом груза.

Концевой выключатель - предохранительное устройство, предназначенное для автоматического отключения привода механизма крана при переходе его движущихся частей за установленные пределы.

Ограничители вылета служат для автоматического отключения механизма вылета (вылета стрелы) при подходе стрелы к минимальному и максимальному рабочему вылету.

Ограничитель высоты подъема крюка служит для автоматического отключения механизма подъема крюка при подходе его к верхнему крайнему положению.

Ограничитель поворота вращающейся части крана служит для того, чтобы не допустить вращения поворотной части крана в одну сторону более двух раз, в целях предотвращения обрывов токоведущих проводов, которые передают электрический ток на двигатели.

Указатель грузоподъемности устанавливают на стреловых кранах, у которых грузоподъемность изменяется в зависимости от вылета крюка. Прибор показывает грузоподъемность, что помогает предотвратить перегрузку крана.

Указатель угла наклона устанавливают на стреловых самоходных и прицепных кранах, за исключением кранов, работающих на рельсовых путях. Указатель угла наклона предназначен для контроля за установкой крана. Угол наклона в любом направлении при работе не должен превышать значения, указанного в паспорте крана. Вместо указателя угла наклона может быть установлен сигнализатор угла наклона. Блокировочные контакты предназначены для электрической блокировки двери входа в кабину крана, крышки люка входа на настил моста и др.

Анемометр предназначен для автоматического определения скорости ветра, при которой должна быть прекращена работа, и для включения аварийных устройств.

Сигнализатор АСОН-1 предназначен для оповещения о приближении стрелы крана к электрической сети напряжением свыше 42 В. При приближении к электрической сети в антенне наводится ЭДС, которая поступает в усилительный блок.

Противоугонные устройства используются при работе башенного и козлового кранов для предотвращения их перемещения под действием ветровой нагрузки и схода с рельсов.

Выносные опоры применяются для увеличения устойчивости самоходно-стреловых кранов.

Тормоза применяются на исполнительных механизмах кранов для снижения частоты их вращения, полной их остановки, удерживания груза на весу в неподвижном состоянии и остановки крана на определенном месте. В основном применяются колодочные тормоза, так как они просты по устройству и надежны в эксплуатации.

Тупиковые упоры используются для предупреждения схода крана с рельсов.

Буферные устройства используются для смягчения возможного удара об упоры или друг о друга (резиновые подушки, деревянные бруски, пружины или гидравлические устройства).

Съемные ограждения применяются для безопасности работы. Все находящиеся в движении легкодоступные части крана (зубчатые, цепные и червячные передачи муфты, барабаны, валы, ходовые колеса на рельсах, все токоведущие части) ограждаются прочными металлическими съемными ограждениями.

Площадки, лестницы и передвижные эстакады служат для обеспечения безопасного доступа в кабины управления, к электрооборудованию, приборам безопасности, механизмам и металлоконструкциям кранов.

На всех кранах также обязательно устанавливаются приборы освещения и звуковые сигналы.

• 

5. Расчет границ удаления опасной зоны башенного крана с поворотной стрелой

Перед началом работ кранов и подъемников необходимо выделить опасные зоны, в пределах которых постоянно действуют или могут действовать опасные факторы, связанные или не связанные с характером выполнения работ. Границы опасных зон в местах, над которыми происходит перемещение грузов кранами, включают в себя зону обслуживания крана, половину наружного наименьшего габарита перемещаемого груза с прибавлением минимального расстояния отлета груза при его падении, а также наибольшего габаритного размера перемещаемого (падающего) груза. Граница зоны обслуживания башенных кранов определяется максимальным вылетом стрелы (lмст) на участке между крайними стоянками крана на рельсовом крановом пути. Минимальное расстояние отлета груза (lот) при его возможном падении зависит от высоты его подъема. Под высотой возможного падения груза (hгр), принимается расстояние от поверхности земли (или площадки, для которой определяется граница опасной зоны) до низа груза, подвешенного на грузоподъемном приспособлении (строп, траверса и п.т.).

Имеются следующие параметры :

Высота подъема Н = 42 м;

Длина груза l = 8 м;

Вылет стрелы крана R = 32 м;

Угловая скорсть поворота стрелы ? = 0,1 с -1.

Оценить границы опасной зоны крана можно используя следующую расчетную схему.

• Отлет груза вычисляется по формуле для компактного груза

Sн1 = 0.32? rc vH,

Sн1= 0,32*0,1*32*6,48 = 6,63 м.

где ? - угловая скорость вращения стрелы, с -1.

• Ветер и парусность в значительной степени способны увеличить отлет, поэтому принимаем Sн2 = 10 м.

• Следующим этапом определим границу опасной зоны. Досягаемость падающей детали будет зависеть от высоты подъема Н, причем отклонение от проекции груза на горизонтальную плоскость rx будет равным и одинаковым в любую из четырех сторон. В плане зона досягаемости изображается в виде окружности. Расстояние возможного отлета груза для определения границы опасной зоны принимается равным одной трети Н.

rx = 1/3*Н,

где Н - высота подъема груза.

rx = 14 м.

Радиус опасной зоны определяется по формуле:

R = rc + 0.5lг +1/3 *H + SH,

где rc - вылет стрелы крана или крюка на стреле крана;

lг - наибольший размер груза по горизонтальной составляющей;

H - высота подъема груза;

SH - отлет груза при его падении с высоты.

R =42+0,5*8+1/3*40+6,63= 66,63

В зависимости от погодных условий и габаритов груза опасную зону определяют :

...