К важным техническим характеристикам подъёмных кранов относится оптимальный режим работы оборудования. Он представляет собой совокупность параметров, при которых эксплуатация оборудования происходит без урона его техническому состоянию.
Причины и последствия несоблюдения режима работы
Неверное установление группы классификации оборудования будет иметь неприятные последствия. Ранний износ кранов и механизмов, связанный с этим, становится причиной простоев и затрат, которые идут на ремонт.
Причиной же несоответствия параметров является банальное желание сэкономить. Покупая мостовой кран, будущий владелец выбирает оборудование, которое не отвечает запросам и не соответствует группе классификации. Часто это оборачивается тем, что чрезмерный износ крана не позволяет его использовать. И происходит это ещё до истечения срока службы, предусмотренного нормативами.
Несоответствие выражается в очень простых вещах. Покупая крановое оборудование для«лёгкого» режима, владелец использует кран круглосуточно и без перерывов. При этом допускаются максимальные нагрузки. Череда поломок вызывает недовольство владельцев и необоснованных претензий в сторону производителей.
Как определить режим оптимальной работы крана
Режим работы оборудования – это техническая характеристика, которая учитывает грузоподъёмность, время и число циклов работы при его использовании.
Сегодня существуют группы классификации, которые определяют режим работы. Согласно стандарта грузоподъёмных кранов ISO 4301/1 их всего восемь (А1-А8). Соответствие группе определяется сочетанием таких понятий, как класс использования (U0-U9) и режим кранового нагружения (Q1 —Q4).
Группа классификации определяется по таблице:
Группы классификации (режима) кранов в целом
Режим нагружения | Коффициент | Класс использования | |||||||||
U0 | U1 | U2 | U3 | U4 | U5 | U6 | U7 | U8 | U9 | ||
максимальное число рабочих циклов | |||||||||||
1.6х104 | 3.2х104 | 6.3х104 | 1.25х105 | 2.5х105 | 5х105 | 1х106 | 2х106 | 4х106 | более | ||
Q1 — легкий | 0.125 | А1 | А2 | А3 | А4 | А5 | А6 | А7 | А8 | ||
Q2 — умеренный | 0.250 | А1 | А2 | А3 | А4 | А5 | А6 | А7 | А8 | ||
Q3 — тяжелый | 0.500 | А1 | А2 | А3 | А4 | А5 | А6 | А7 | А8 | ||
Q4 — весьма тяжелый | 1.000 | А1 | А2 | А3 | А4 | А5 | А6 | А7 | А8 | ||
Класс использования – это значение, которое определяется количеством подъёмных циклов, совершаемых оборудованием за время службы по нормативу. Фактически, оно зависит от количества времени, которое кран двигается.
Один цикл ограничен такими понятиями:
- перемещение грузозахвата к грузу;
- его подъём и перемещение;
- освобождение органа грузозахвата;
- возвращение его в начальное положение.
Существует формула для расчёта рабочих циклов. Она позволяет рассчитать количество рабочих циклов, которые возможно выполнить за время нормативной эксплуатации крана.
CT = Cс * Пдн * Tк, где
Сс – число рабочих циклов за сутки;
Пдн – количество ней в году, когда кран работает;
Tк – количество полных лет работы оборудования.
Величиной, которая характеризует режим нагружения является коэффициент Kр. Он показывает распределение нагрузок простой формулой:
где
Qi – определённая масса, перемещаемая краном Ci раз;
Qном – номинальное значение грузоподъемности;
Ci – число циклов, которое поднимается груз массой Qi;
Cт – общее число подъёмных циклов за срок службы крана.
Наглядный пример
Для наглядного расчёта рассмотрим такой пример. На производственном участке по раскрою трансформаторной стали работает кран. Вводные данные таковы:
Грузоподъёмность оборудования – 10 тонн;
Время работы – 260 дней в году;
За смену кран совершает 20 циклов;
Срок службы по нормативу – 16 лет.
В массе грузов есть такие закономерности:
25% — грузы до 2 тонн,
35% — грузы до 5 тонн,
40% — грузы до 10 тонн.
Сначала нужно рассчитать общее количество подъёмных циклов за срок службы оборудования по нормативу. Оно составит 83200 циклов.
CT= Cс * Пдн * Tк=20*260*16 = 83200 циклов.
Нужно определить класс использования. По таблице он соответствует U4.
Используя данные о распределении массы грузов можно определить коэффициент распределения. Он равен 0,452.
Kp = 0,25* (2/10)3+0,35* (5/10)3+0,4* (10/10)3 = 0,002 + 0,05 + 0,4 = 0,452.
По таблице можно определить соответствие режиму нагружения. Такому коэффициенту соответствует тяжёлый режим (Q3). Для него и класса использования U4 соответствует группа А6.
Вывод
На первый взгляд всё кажется просто. Оптимальный режим оборудования помогают определить всего за несколько минут несложные вычисления. Для расчётов нужны такие данные:
- срок службы оборудования;
- количество совершаемых циклов;
- распределение грузов по массе.
Чаще всего, приобретая мостовой кран, будущий владелец не владеет такой информацией. Не говоря о частниках, даже на крупных предприятиях, где используют сотни единиц кранов, нет статистики по классам использования и режимам нагружения оборудования, которое используется ежедневно.
Справки, которые выписываются на таких предприятиях, чаще всего являются фикцией. Они не отражают характер работы оборудования. В ходе экспертизы промышленной безопасности персонал не определяет остаточный ресурс, а пишет его «с потолка». Особенно, это касается оборудования, отработавшего обозначенные нормативные сроки.
Владельцы заинтересованы в максимальном продлении ресурса кранов. Поэтому специалистам экспертных органов предоставляются заведомо неправдивые и заниженные показатели режимов работы крана. Если в распоряжении будущего владельца есть действующие краны, следует выбирать оборудование с аналогичным режимом. Если вводные по режиму отсутствуют, лучше использовать такие данные:
1. Ориентировочные данные для определения классов использования крана.
Класс использования | Качественная характеристика работы крана | Срок службы, год |
СО | Редкая (эпизодическая) | — |
С1 | Редкая в одну смену | — |
С2 | Относительно регулярная в одну смену | 15 |
С3 | Относительно регулярная в одну смену | 20 |
С4 | Малоинтенсивная в одну смену | 20 |
С5 | Малоинтенсивная в две смены | 20 |
С6 | Среднеинтенсивная в две смены | 20 |
С7 | Интенсивная в две смены или среднеинтенсивная в три смены | 20 |
С8 | Интенсивная в три смены | 30 |
С9 | Весьма интенсивная в три смены | 30 |
2. Ориентировочные данные для определения класса нагружения.
Класс использования | Качественная характеристика классов нагружения кранов |
QО | Работа с грузами массой, существенно меньше номинальной и очень редко с грузами номинальной массы |
Q1 | Работа с грузами массой, преимущественно меньшей номинальной, средней и редко номинальной |
Q2 | Работа с грузами массой, близкой к средней, и реже номинальной |
Q3 | Работа с грузами массой выше средней (в основном близкой к номинальной) |
Q4 | Постоянная работа с грузами массой, близкой к номинальной |
3. Ориентировочные данные для определения режима кранов.
Вид крана, его наименование | Группа режима работы | Примерные объекты, условия использования и технологическое назначение крана |
Краны с ручным приводом всех рабочих механизмов | А1 | Насосные и компрессорные станции, машинные залы электростанций, ремонтные краны при небольшом числе обслуживаемых механизмов, вспомогательные краны механических цехов |
Краны с ручным приводом передвижения и электрическим подъемом | А1 | Редко используемые погрузочные краны, вспомогательные краны механических цехов |
А2 | Относительно часто используемые погрузочные краны для установки заготовок на обрабатывающие станки | |
Краны электрические с талями | А1 | Ремонтные краны |
А2 | Перегрузочные работы ограниченной интенсивности, вспомогательные краны механических цехов, краны интенсивно используемые только при монтаже оборудования | |
А3 | Перегрузочные работы средней интенсивности, краны для транспортных и монтажных работ в механических цехах | |
Краны двухбалочные с грузовой тележкой | А2 | Машинные залы электростанций, ремонтные краны |
А3 | Перегрузочные работы ограниченной интенсивности, вспомогательные краны механических цехов, краны, интенсивно используемые только при монтаже оборудования | |
А5 | Перегрузочные работы средней интенсивности, краны для технологических работ в механических цехах, нижние лесные склады, склады готовых изделий предприятий строительных материалов, склады металлосбыта | |
А7 | Технические краны при круглосуточной работе | |
Краны с грейферами двухканатного типа, магнитно-грейферные краны | А6 | Смешанные склады, работа с разнообразными грузами, преимущественно сезонное использование |
А7 | Склады насыпных грузов и металлолома, работа с однородными грузами, некруглосуточная работа | |
А8 | Склады насыпных грузов и металлолома с однородными грузами при круглосуточной круглогодичной работе | |
Магнитные краны | А6 | Склады полуфабрикатов, работа с разнообразными грузами |
А8 | Цехи и склады металлургических предприятий, крупные металлобазы, работа с однородными грузами (металлические листы в пакетах) | |
Траверсные, мульдомагнитные, мульдогрейферные, мульдозавалочные, для раздевания слитков, копровые, ваграночные шихтовые, колодцевые краны | А8 | Цехи металлургических предприятий |
Контейнерные краны | А5 | Железнодорожные станции, склады промышленных предприятий, перегрузка разных грузов, в том числе контейнеров |
А6 | То же, но перегрузка только контейнеров | |
Грейферные краны | А8 | Склады насыпных грузов перегружатели |
САФЕЕВ РАВИЛЬ
Начальник цеха Уральского кранового завода
