Материал: 2451
3. ОГРАНИЧИТЕЛИ ГРУЗОПОДЪЁМНОСТИ
Технологические процессы производства работ с применением ГПМ и механизмов не исключают их возможную перегрузку, и во время работы по подъёму и перемещению груза они могут представлять повышенную опасность для эксплуатирующего и обслуживающего персонала, а также пассажиров, находящихся в зоне их действия. В связи с этим на ГПМ устанавливают специальные приборы и системы безопасности [3, 4, 5]:
• |
огран ч тели предельного груза (ОПГ); |
|
• |
устройства контроля перегрузки (УКП); |
|
С |
|
|
• |
огран ч тели грузоподъёмности (ОГП). |
|
ОПГ, УКП |
ОГП являются приборами защиты ГПМ и меха- |
|
низмов от перегрузок, применение которых исключает возможность |
||
ма |
ли перемещения сверхнормативных грузов. Превышение |
|
|
|
(для конкретного вылета) может быть не более чем |
грузоподъёмности |
||
на 10% для стреловых и железнодорожных кранов, кранов- |
||
манипуляторов |
кранов-тру оукладчиков, лифтов, подъёмников |
|
(вышек); на 15% для портальных и башенных кранов; на 25% для |
||
кранов мостовогобтипа. |
||
|
3.1. Назначение и принцип работы ограничителей |
|
|
|
А |
Ограничители грузоподъёмностиДпредназначены для защиты ГПМ от опасных режимов работы при подъёме и перемещении груза и информирования машиниста о состоянии ГПМ.
Ограничители грузоподъёмности устанавливают на стреловых кранах и кранах мостового типа. Однако междуИограничителями грузоподъёмности этих двух групп кранов имеется принципиальное различие. Основным назначением ограничителей грузоподъёмности кранов мостового типа (мостовых и козловых кранов и мостовых перегружателей) является защита силовых элементов крана и, в первую очередь, крановой металлоконструкции от недопустимых перегрузок. Назначением ограничителей грузоподъёмности свободностоящих стреловых кранов (автомобильных, гусеничных, пневмоколесных, железнодорожных, башенных, портальных) является, кроме вышеописанного, также защита их от опрокидывания [3, 4, 5].
Применение ограничителей грузоподъёмности регламентировано нормативными документами, приведенными в подразд. 1.2. Ими в
31
обязательном порядке должны быть оснащены все новые и находящиеся в эксплуатации ГПМ всех видов и типов.
Особенность работы ограничителей грузоподъёмности основана на сравнении действительной и допускаемой нагрузок на подъёмное устройство и запрещении подъёма или перемещения груза в случае
Смую грузоподъёмность (для данного вылета). Управляющие цепи огниемранич телей должны включаться в цепи управления электроприводами или электрог дравлической распределительной аппаратуры исполнительных грузоподъёмных механизмов ГПМ. После срабатывания огран ч теля грузоподъёмности должна быть возможность опускания грузабли включение исполнительных механизмов с направле-
превышения допускаемой нагрузки. Они автоматически выключают приводы механизмов подъёма груза и изменения вылета стрелы, продолжение работы которых направлено на снижение устойчивости крана, в случае подъёма груза, масса которого превышает допусти-
перемещения, о еспечивающим снижение грузового момента.
3.2. В ды ограничителей грузоподъёмности
кранах, были механические, они представляли собой систему рычагов, воздействовавшую на механизм сцепления автомобиля, что приводи-
ло к отключению крановой установки.
Самые первые ограничителиА, применявшиеся на автомобильных
рых система рычагов воздействовала на концевой выключатель, замыкавший цепь питания обмотки электропневмоклапана сцепления.
Позднее появились электромеханическиеДограничители, в кот о-
Наиболее современными ограничителями грузоподъёмности яв-
ляются электронные и микропроцессорные ограничители.
К электронным ограничителям традиционного типа относятся:
ОГБ-2, ОНК-М, ОГБ-3, ОГБ-3-П-3575 и некоторые др.
К ограничителям микропроцессорного типа относятся: АСУ ОГП-31А, ПЗК-10(30); ОГМ240, ПБЛ240, ОГМ25.5, АЗК110, ОПГ11,
ОНК-140(160); АС-АОГ-01м+; ОГШ-2(4); |
AML M1 и GR -300EX |
японской компании Tadano; MARK 4Е/2 |
Ии MARK 4К компании |
Krüger Systemtechnik и др. |
|
Ограничители типа ОГБ-2 и ОНК-М предназначены в основном для кранов с гибкой подвеской решетчатой стрелы, но иногда могли применяться и на башенных кранах. Решетчатой является стрела, длина которой в процессе работы крана остается неизменной. Решетчатая стрела, как правило, имеет гибкую подвеску, т.е. подъём и
32
опускание стрелы осуществляются лебёдкой с помощью стрелового полиспаста.
Ограничители типа ОГП-31А, ПЗК-10(30); ОГМ240, ПБЛ240, ОГМ25.5, АЗК110, ОПГ11, ОНК-140(160); АС-АОГ-01м+ предназначены для самоходных кранов с жесткой подвеской телескопической стрелы (автокраны с гидравлической системой подъёма стрелы), мостовые, козловые, башенные краны и т.д.
Число разновидностей ограничителей достаточно велико. Однако их разл ч я относятся в основном к конструкции и не являются
принц п альными. Современный уровень приборостроения позволя- |
||
ет создавать равнозначные по функциональным, точностным и дру- |
||
Сгим техн ко-эконом ческим и эксплуатационным показателям огра- |
||
ничители |
разном конструктивном исполнении и на различной эле- |
|
ментной базе. Вы ор конструктивных решений часто определяется |
||
традиц ями, соо ражениями патентной защиты, экономическим и |
||
|
ым положением. |
|
производственн |
|
|
3.3. Требован я к ограничителям грузоподъёмности |
||
Среди |
к ограничителям и указателям грузоподъём- |
|
требований |
||
ности, приведенных в нормативных документах, можно выделить: |
||
|
А |
|
• у кранов, имеющих две или более грузовые характеристики, |
||
ограничитель должен иметь устройство для переключения его на вы- |
||
бранную характеристику; |
Д |
|
|
||
• краны мостового типа должны быть оборудованы ограничи- |
||
телями грузоподъёмности (для каждой грузовой лебёдки), если воз- |
|
можна их перегрузка по технологии производства. Краны с перемен- |
|
ной по длине моста грузоподъёмностью также должны быть оборудо- |
|
ваны такими ограничителями; |
И |
|
|
• после срабатывания ограничителя грузоподъёмности должна иметься возможность опускания груза или включение других механизмов для уменьшения грузового момента;
• защитная панель или релейный блок ограничителя должны быть опломбированы;
• 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. Указатель грузоподъёмности может входить в состав электронного ограничителя грузоподъёмности.
33
3.4. Параметры грузоподъёмных кранов и характеристики ограничителей грузоподъёмности
Для работы ограничителей грузоподъёмности необходимо учитывать основные геометрические параметры крана (рис. 3.1) [2, 6].
Ось вращения |
|
|
|
Оголовок |
башни |
|
|
|
стрелы |
С |
α |
|
l |
Крюк |
|
Стрела |
|||
|
|
Груз |
||
|
β |
Q |
||
γ |
|
|||
и |
|
R |
|
|
|
Ребро опрокидывания |
|
||
б |
|
|||
Ребром опрокидыванияАназывается линия опорного контура, относительно которой вероятность опрокидывания крана наибольшая. Линией опорного контура является периметр прямоугольника, образованного опорными элементами платформы крана.
Рис. 3.1. Параметры грузоподъёмного крана
Угол наклона стрелы α (β) – это угол между фактическим положением стрелы и её крайним верхним или нижним положением (в разных видах ограничителей угол наклона отсчитывается по-разному).
Угол азимута γ – это угол поворота платформы относительно |
|
|
Д |
ходовой рамы крана в горизонтальной плоскости. |
|
Длина стрелы l – прямое расстояние от точки крепления стрелы |
|
до оголовка стрелы. |
|
Вылет крюка (стрелы) R – это плечо силы веса груза на крюке |
|
относительно оси вращения башни (в ПБ 10-382–00 – это расстояние |
|
|
И |
по горизонтали от оси вращения поворотной части до вертикальной |
|
оси грузозахватного органа) при установке крана на горизонтальной |
|
площадке. |
|
Грузовая характеристика крана – это зависимость максимально |
|
допустимой массы груза Qmax, который может поднять кран при данном вылете, от величины этого вылета R [2, 6].
34
Qmax = f1(R). |
(3.1) |
Величина Qmax берется с коэффициентом запаса КЗ = 1,4: |
|
Qmax = Qпред/КЗ, |
(3.2) |
где Qпред – предельно допустимая для данного вылета масса груза. |
|
С |
|
Запас дается с целью повышения безопасности работ, в том чис- |
|
ле при возможном возникновении динамических перегрузок при работе крана, а также с целью предотвращения преждевременного изно-
са механ |
ческ х узлов крана. |
|
|
|
В документац на кран обычно приводится график Qmax = f1(R) |
||||
( . 3.2) л бо табл ца грузоподъёмности. |
|
|
||
|
Qmax, т |
|
|
|
рис |
|
|
|
|
|
б |
R, м |
|
|
|
|
|
||
|
Рис. 3.2. Грузовая характеристика крана |
|
||
Ограничитель осуществляет защиту крана от перегрузки и опро- |
||||
кидывания на основеАконтроля грузовой характеристики. |
этого |
|||
должны быть решены следующие вопросы: |
|
|
||
• составлен алгоритм работы и характеристики ограничителя; |
||||
• выбраны средства измерения параметров крана; |
|
|||
• |
определены численные значения параметров, контролируе- |
|||
мых этими средствами. |
Для |
|
||
В ограничителях грузоподъёмности для кранов с гибкой подвес- |
||||
|
|
|
И |
|
кой решетчатой стрелы отсутствуют датчики, непосредственно измеряющие массу груза из-за низкой точности подобного отбора информации. Вместо них устанавливаются датчики усилия F на силовых элементах крепления стрелы, при этом одновременно учитывается масса стрелы, что особенно важно для кранов с тяжелыми стрелами. Датчик усилия устанавливается на кран таким образом, что величина нагрузки на него пропорциональна, но не равна весу поднимаемого груза и составляет лишь часть веса груза. Для большинства датчиков допустимое усилие составляет 500 кг.
35