Основные положения техники безопасности

ПРИМЕР

При проверке грузовой устойчивости считают, что кран стоит на наклонной площадке, подвержен действию ветра, поворачивается, одновременно тормозится опускаемый груз и движущийся кран (рис.99,а).

Коэффициент грузовой устойчивости Кг = (МG - ΣМин - Мв) / МQ ≥ 1,15,

где МG = G g [(b+c) cos α-H1 sin α] - момент, создаваемый силой тяжести частей крана относительно ребра опрокидывания; ΣМин = Мин.гр + Мин.кр.гр + Мц - суммарный момент сил инерции и груза, возникающих в процессе торможения крана и груза, и центробежной силы при вращении крана с грузом; Мв = Wкр a + Wгр L-момент, создаваемый ветровой нагрузкой рабочего состояния на кран и груз, действующий параллельно плоскости, на которой установлен кран; МQ = Q g (A - b) - момент создаваемый номинальным весом груза относительно ребра опрокидывания.

Сила инерции при торможении опускающегося груза Fин.гр = Q υ / t (υ -скорость установившегося движения груза; t - время торможения) совпадает с силой тяжести груза и приложена к оси головных блоков. Опрокидывающий момент от этой силы Mин.гр = Fин.гр (A - b).

При торможении движущегося крана силы инерции возникают от массы крана и груза, которые направлены горизонтально вдоль пути перемещения крана. Опрокидывающий момент от этих сил Мин.кр.гр = G υ h / t + Q υ L / t,

где υ и t - скорость передвижения и время торможения крана.

Во время поворота крана возникает горизонтально направленная центробежная сила F=Qω2r, создающая опрокидывающий момент Mц = F L, где ω = π n / 30 - угловая скорость крана; п- частота вращения крана.

Под действием центробежной силы груз отклоняется от вертикали на угол β и радиус вращения груза превысит вылет крана r = A + H tg β. Тогда центробежная сила F=Qπ2п2А / (900-n2 H). Опрокидывающий момент этой силы Mц = Q n2 H h L (900 - n2 H).

Коэффициенты грузовой устойчивости определяются для двух расчетных положений стрелы: 1) стрела направлена в сторону уклона и перпендикулярна ребру опрокидывания; 2) стрела направлена в сторону уклона, но расположена под углом 45° к ребру опрокидывания (в плане).

Правилами Госгортехнадзора допускается проверка грузовой устойчивости крана без учета дополнительных нагрузок. При этом кран считается установленным на твердой горизонтальной площадке в безветренной зоне, на крюке подвешен груз для данного вылета стрелы, а механизмы крана не совершают движений. Коэффициент грузовой устойчивости определяется как отношение момента, создаваемого весом всех частей крана, к моменту, создаваемому рабочим грузом, относительно того же ребра опрокидывания. В этом положении должно соблюдаться условие Кг = МG / МQ ≥ 1,4.

Рис.99. Схемы к проверке устойчивости стрелового крана: а - грузовой; б – собственной

При проверке собственной устойчивости (рис.99,б) считают, что кран стоит на наклонной площадке, стрела установлена вдоль пути, вылет - минимальный, кран подвержен действию только ветра нерабочего состояния. Коэффициент собственной устойчивости Кc = М′G / М′в ≥ 1,15,

где М′G - момент, создаваемый массой крана относительно ребра опрокидывания; М′в - момент ветровой нагрузки нерабочего состояния.

Для стреловых самоходных кранов автомобильных, пневмоколесных, гусеничных, кроме того, проверяется устойчивость при движении на участках пути с продольным и поперечным уклонами.

Устройства безопасности. Строительные краны оборудуются устройствами безопасности, к которым относятся ограничители грузоподъемности, ограничители рабочих движений, указатели наклона, анемометры, упоры, противоугонные захваты и др. В качестве устройств безопасности в строительных кранах применяют также бесконтактные переключатели (электронные, электромагнитные, ультразвуковые, фотоэлектронные и др.), обладающие повышенной надежностью, в частности, при работе в условиях пыльной или газовой среды и высокой влажности.

Козловые краны оборудуют ограничителями перекоса для отключения привода механизма передвижения крана при забегании одной стороны крана относительно другой.

В стреловых кранах применяют также ограничители грузоподъемности электромеханического типа ОГП-1. Ограничитель состоит из релейного блока с датчиками фактической и предельной нагрузок (рис.100).

Рис.100. Ограничитель грузоподъемности электромеханического типа: а - схема включения ограничителя; б - датчик фактической нагрузки; в - установка датчика предельной нагрузки; г - схема электрического моста

Датчик фактической нагрузки представляет собой динамометр 3 в виде упругого кольца 5, деформация которого передается на рычажный потенциометр 4. Динамометр включают в систему канатов 1 стрелового полиспаста и стержней 2, так как усилие в нем зависит от веса груза, стрелы и вылета крюка. Датчиком предельной нагрузки является потенциометр 12, положение ползуна которого устанавливается рычажной системой 6, 7, 9, 10, 11 зависимой от угла наклона стрелы 8. Зависимость электрического сигнала от угла поворота стрелы создается профилем кулачка, установленного в датчике. Потенциометры 4 и 12 и поляризованное реле нагрузки (РН) 13 соединены по схеме электрического моста, питаемой постоянным током напряжением 12 В. Работа ограничителя грузоподъемности основана на принципе сравнения усилия, измеряемого датчиком нагрузки, с предельно допустимым, задаваемым датчиком вылета (предельной нагрузки). При массе поднимаемого груза меньше допустимой мостовая схема не уравновешена и через катушку реле РН проходит ток. Если фактическая нагрузка превысит допустимую, то изменится направление тока в катушке реле, что приведет к размыканию контактов реле и отключению крана.

В кранах с гидроприводом датчик фактической нагрузки приводится в действие гидроцилиндром, соединенным трубопроводом с поршневой и штоковой полостями цилиндра подъема стрелы, давление в котором определяется величиной вылета стрелы и массой поднимаемого груза.

На современных башенных кранах применяют также микропроцессорные ограничители грузоподъемности с аналогичной описанной схемой работы. Микропроцессорный ограничитель состоит из блока обработки данных и релейного блока, работающих от датчиков усилия, вылета и скорости ветра. Ограничитель позволяет визуально по трем цифровым индикаторам оценивать основные параметры работы крана: вылет, соответствующую ему допустимую и фактическую массу груза, загрузку крана по грузовому моменту в процентах от допускаемого и скорость ветра. При 90% загрузке крана выдаются звуковой и световой сигналы, а при перегрузке - световой сигнал и сигнал на отключение приводов. Звуковой сигнал выдается также при скорости ветра, составляющей 75% от допустимой. Кроме того, микропроцессорный ограничитель блокирует перемещение груза на скоростях, превышающих допустимые для данной массы груза, а также обеспечивает автоматическую самодиагностику датчиков и элементов блока обработки данных.

Ограничители рабочих движений снабжаются автоматически действующими устройствами, концевыми выключателями для остановки механизмов подъема груза, передвижения, поворота или изменения вылета стрелы в крайних положениях (например, высоты подъема крюка или его опускания ниже установленной отметки). После срабатывания такие ограничители не препятствуют движению механизма в обратном направлении.

Краны, работающие на открытом воздухе, подвержены действию ветрового давления. Работа крана допускается при давлении ветра не более 250 Па (для некоторых районов - до 400 Па). При превышении указанных пределов кран должен прекратить работу, а его ходовая часть должна быть заторможена. В практике эксплуатации рельсоколесных кранов большой высоты имеют место случаи самопроизвольного передвижения крана под действием ветрового давления, приводящие к сходу крана с путей и опрокидыванию. Во избежание этого ходовые тележки этих кранов оборудуют противоугонными захватами в виде клещей, которыми в нерабочем состоянии крана ходовую тележку жестко соединяют с рельсами. С той же целью в конце рельсового пути устанавливают тупиковые упоры с буферными устройствами для смягчения удара при наезде крана на упор. Буферными, обычно резиновыми, упорами оборудуют также концевые участки пути грузовой тележки башенных кранов.

Захват представляет собой клещи, соединяющие тележку крана с рельсами с помощью механического привода или вручную (рис.101). Башенные краны, а также краны с несущими канатами имеют ветровую защиту в виде анемометров, которые при достижении скорости ветра нерабочего состояния включают звуковую сигнализацию, а в отдельных конструкциях кранов - противоугонные захваты с одновременным отключением крана. Стреловые краны снабжаются также прибором, включающим звуковой сигнал о приближении стрелы крана к находящимся под напряжением проводам Кабины кранов и грузопассажирских подъемников оборудуются электрической блокировкой двери, исключающей движение крана при открытой двери. Организация технического надзора за строительными кранами. Качество изготовления и контроль

  Рис.101. Клещевой захват: 1 – губки; 2 ‑ корпус; 3 ‑ гайка; 4 ‑ кожух; 5 – винт

за состоянием и безопасной эксплуатацией строительных кранов осуществляют органы Госгортехнадзора СССР. Непосредственная ответственность за содержание грузоподъемных машин, съемных грузозахватных приспособлений в исправном состоянии и безопасные условия их работы возлагается на руководство строительной организации и ответственных по надзору за грузоподъемными машинами инженерно-технических работников, назначаемых приказом по организации. В их обязанности входит: надзор за техническим состоянием и безопасной эксплуатацией грузоподъемных машин, грузозахватных устройств, крановых путей, правильностью строповки груза; проведение технических освидетельствований кранов и выдача разрешений на их работу; контроль за соблюдением сроков осмотров и ремонта кранов и грузозахватных приспособлений, за порядком допуска к управлению кранами; участие в проведении аттестации и в проверке знаний обслуживающего и ремонтного персонала.

 

Техническое освидетельствование грузоподъемных машин,

Техническим освидетельствованием устанавливается соответствие грузоподъемной машины и ее установки Правилам Госгортехнадзора (в дальнейшем - Правилам), паспортным данным и представленной для регистрации машины в органах Госгортехнадзора документации; ее исправности, обеспечивающей безопасную работу; соответствия требованиям Правил организации надзора и обслуживания машины. Полное техническое освидетельствование включает осмотр машины, ее статические и динамические испытания, а частичное освидетельствование - только осмотр. При техническом освидетельствовании осмотру и проверке в работе подлежат механизмы и электрооборудование грузоподъемной машины; приборы безопасности; тормоза; ходовые колеса и аппараты управления; только проверке - освещение; сигнализация; габариты; состояние металлоконструкций машины и ее сварных (клепаных) соединений на отсутствие трещин, утонения стенок вследствие коррозии, ослабления клепаных соединений и других дефектов; кабины; лестниц; площадок и ограждений; состояние крюка (не реже одного раза в 12 месяцев); ходовых колес; блоков; барабанов; элементов тормозов; расстояние между крюковой подвеской и упором при срабатывании концевого выключателя механизма подъема; состояние изоляции проводов и заземления электрических кранов с определением их сопротивления; соответствие массы противовеса и балласта у кранов стрелового типа их паспортным значениям; состояние кранового пути и его соответствие требованиям Правил, проекту и инструкции по эксплуатации грузоподъемной машины; состояние канатов и их крепления.

Канаты бракуют согласно инструкции по эксплуатации грузоподъемной машины, составленной с учетом требований международного стандарта ИСО4309. В случае отсутствия инструкции канаты бракуют, руководствуясь нормами Госгортехнадзора, учитывающими характер и число обрывов проволок у концевых заделок, наличие мест сосредоточения обрывов, интенсивность возрастания числа обрывов; разрыв прядей; поверхностный и внутренний износ каната; поверхностную и внутреннюю коррозию; местное утонение, включая разрыв сердечника; уменьшение площади поперечного сечения проволок каната; волнистость, корзинообразность, выдавливание проволок и прядей, заломы, перегибы и т. п.; повреждения в результате температурного воздействия или электрического дугового разряда. Канаты, работающие со стальными и чугунными блоками, выбраковывают по числу обрывов проволок в зависимости от числа несущих проволок в канате, вида его свивки и режима работы механизма. Так, например, канат крестовой свивки со 114 несущими проволоками при легком и среднем режимах работы выбраковывают при 5 обрывах проволок на длине каната, равной шестикратному его диаметру или при 10 обрывах на 30-кратной длине. Для тяжелого и весьма тяжелых режимов работы эти нормы составляют 10 и 19 для указанных длин соответственно. При односторонней свивке нормативные числа обрывов уменьшаются в два раза. Канаты грузоподъемных машин, предназначенных для подъема людей, бракуют при вдвое меньшем числе обрывов проволок. Канатные стропы выбраковывают при 4, 6 или 16 видимых обрывах проволок на участках длиной, равной соответственно 3, 6 и 30 диаметрам каната.

Статические испытания грузоподъемной машины проводят с целью проверки ее прочности нагрузкой, превышающей номинальную грузоподъемность на 25%. При статических испытаниях мостовых, козловых и передвижных консольных кранов, а также мостовых перегружателей машину устанавливают над опорами крановых путей, а ее тележку (тележки) - в положение, соответствующее наибольшему прогибу моста. Груз поднимают на высоту 100...200 мм с выдержкой в таком положении в течении 10 мин. После снятия нагрузки проверяют мост на отсутствие остаточных деформаций. При наличии последних кран не допускается к работе. Краны стрелового типа, имеющие одну или несколько грузовых характеристик, испытывают в положении, соответствующем наибольшей грузоподъемности. Для испытаний стрелу устанавливают с положение, соответствующее наименьшей устойчивости крана. В остальном режим испытаний прежний. Кран считается выдержавшим испытания, если в течение 10 мин поднятый на высоту 100...200 мм груз не опустится на землю и не будет обнаружено трещин, остаточных деформаций и других повреждений его металлоконструкций и механизмов.

Динамические испытания проводят с целью проверки действия механизмов и тормозов нагрузкой, на 10% превышающей грузоподъемность машины. При динамических испытаниях многократно поднимают и опускают груз, проверяют действие всех других механизмов в режиме совмещения рабочих движений.

Грузоподъемные машины и грузозахватные приспособления до пуска в работу подвергаются полному техническому освидетельствованию, которое проводится в соответствии с инструкцией по эксплуатации грузоподъемной машины. Машины, находящиеся в работе, подвергаются периодическому техническому освидетельствованию: частичному - не реже одного раза в 12 месяцев; полному - не реже одного раза в 3 года (редко используемые грузоподъемные машины - не реже одного раза в 5 лет). Внеочередное полное техническое освидетельствование грузоподъемной машины проводится после ее монтажа на новом месте; ее реконструкции; ремонта металлоконструкций с заменой основных элементов и узлов; установки сменного стрелового оборудования или замены грузовой (стреловой) лебедки. После замены крюка или крюковой подвески проводят только статические испытания.

Осмотр траверс, клещей и других захватов и тары проводится ежемесячно, стропов - каждые 10 дней, редко используемых съемных грузозахватных приспособлений - перед выдачей их в работу.

Грузоподъемные машины, отработавшие нормативный срок, подвергаются обследованию (диагностике) специализированными организациями, имеющими лицензию Госгортехнадзора РФ.

Ответственность за исправное состояние и безопасное действие грузоподъемных машин возлагается на представителя технической администрации, в ведении которой находится грузоподъемная машина.

К управлению и обслуживанию грузоподъемных машин допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие курс обучения по соответствующей программе и аттестованные квалификационной комиссией с участием представителей Госгортехнадзора. Крановщики и их помощники после перерыва в работе по специальности более одного года проходят проверку знаний в комиссии, назначенной владельцем крана, и в случае удовлетворительных результатов проверки могут быть допущены к стажировке для восстановления необходимых навыков. Повторная проверка знаний обслуживающего персонала проводится квалификационной комиссией не реже одного раза в 12 месяцев, при переходе работника на другое место работы, а также по требованию инженерно-технического работника по надзору за безопасной эксплуатацией грузоподъемных машин или инспектора Госгортехнадзора.

При эксплуатации грузоподъемных машин запрещается подъем грузов, масса которых превышает допустимую для данного вылета; подъем грузов, находящихся в неустойчивом положении; отрыв грузов примерзших, заваленных землей, заложенных другими грузами, прикрепленных болтами к основанию или залитых бетоном; подтаскивание грузов по земле или по рельсам при косом натяжении канатов; оттягивание груза в процессе подъема; использование концевых выключателей в качестве рабочих органов для автоматической остановки; вывод из действия тормозов механизмов и приборов безопасности.

Категорически запрещается поднимать кранами людей. В случае такой необходимости должны соблюдаться требования, изложенные в Правилах Госгортехнадзора. При работе стреловых кранов не допускается пребывание людей рядом с платформой крана под стрелой и грузом, а также в зоне возможного опускания стрелы и груза; не допускается перемещение грузов над людьми. Не разрешается в период работы поворотного крана выходить на неповоротную часть и на подкрановые пути в зоне движения крана. При длительных остановках крана должно быть отключено его электропитание или заглушен ДВС. При временном отсутствии и по окончании работы машинист обязан запирать дверь кабины на замок.

Перебазировка строительных кранов. Она включает демонтаж, перевозку, монтаж (для рельсовых - монтаж кранового пути, устройство заземления и т. п.), испытание и сдачу в эксплуатацию. Продолжительность перебазировки зависит от типа и конструкции крана, вида транспорта и качества дорог. Перебазировка кранов осуществляется своим ходом, на тяжеловозах, на буксире, автотранспортом и по железной дороге.

Автомобильные краны перебазируются своим ходом (до 150 км), по железной дороге без разработки или с частичной разборкой. Пневмоколесные краны перебазируются своим ходом (до 50 км), на буксире или по железной дороге. При буксировке габариты крана не должны превышать по ширине и высоте 4,2 м, по длине с тягачом - 28 м. Тормозная система крана подключается к тормозной системе тягача. При грузоподъемности 25т и более перед транспортированием краны разбирают. Гусеничные краны транспортируются собственным ходом (до 10 км), на тяжеловозах и по железной дороге. При грузоподъемности до 20 т по железной дороге транспортирование кранов осуществляют без разборки, но со снятой стрелой. При большей грузоподъемности кран разбирают на составные части, соблюдая требования габарита подвижного железнодорожного состава.

Башенные краны транспортируют двумя способами: легкие и средние модели - в собранном и сложенном виде без разборки, тяжелые модели - укрупненными элементами.

Монтаж башенных кранов. До монтажа крана выполняют комплекс подготовительных работ, к которым относятся: укладка подкрановых путей, устройство защитного заземления, подвод электрической энергии, проверка монтажных приспособлений и другие операции. Способы монтажа зависят от конструкции крана. Монтаж башенных кранов осуществляют в соответствии с инструкцией по сборке, монтажу и испытанию, прилагаемой к паспорту каждого крана. Типовая последовательность монтажных операций для основных типов кранов следующая. Краны с поворотной платформой монтируют путем подъема сложенных вместе башни и стрелы посредством собственных механизмов и вспомогательного стрелового крана. На строительную площадку эти краны доставляют на автомобильном тягаче и подкатной тележке в собранном виде, но со снятыми промежуточными секциями башни, головной секцией стрелы, кабиной и противовесом. Тягач с краном въезжает на подкрановый путь и с помощью стрелового крана башню опускают на козлы, удаляют тягач и подкатные тележки (рис.102,а). На кран устанавливают кабину и противовес, стреловой лебедкой поднимают башню и фиксируют ее в вертикальном положении (рис.102,б). Состыковывают секцию стрелы, стреловой лебедкой поднимают стрелу. Грузовой лебедкой осуществляют подращивание башни. Для этого заводят промежуточную секцию башни, состыковывают ее с подвижной обоймой и вместе с промежуточной секцией поднимают вверх, стыкуя ее с фланцами башни (рис.102,в). Дальнейшее подращивание башни ведется аналогично.

Рис.102. Схема монтажа башенных кранов с поворотной платформой серии КБ: а ‑ начало монтажа; б ‑ подъем башни со стрелой; в ‑ подращивание башни

Башенные краны с неповоротной башней собирают из укрупненных элементов посредством монтажного стрелового крана и собственных механизмов с наращиванием башни. Вначале устанавливают на рельсовый путь ходовые тележки, монтируют ходовую раму, укладывают балласт, устанавливают башню, на ее верхней секции укрепляют опорно-поворотное устройство вместе с поворотным оголовком и кабиной. Затем собирают стрелу и противовесную консоль, монтажным краном укрепляют их на поворотной части крана. После этого выполняют монтажные работы и наращивают секции башни с помощью монтажной стойки и монтажной лебедки. По завершении монтажных работ проверяют работу механизмов крана, приборов безопасности и предъявляют кран к техническому освидетельствованию.

Демонтаж кранов ведется в последовательности, обратной монтажу, с помощью собственных механизмов, а также дополнительных стреловых кранов и приспособлений.