Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Диагностика грузоподъемных машин и экспертиза промышленной безопасности. Учебное пособие
.pdf
Для трещин, образовавшихся в элементах неответственных сборочных единиц, вопрос
о группе дефектации решается в экспертном порядке, на основе опыта эксплуатации кранов
данного типа.
В случаях, когда трещина охватывает не более 5% сечения поврежденного элемента, а
условия ее заварки могут резко повысить эффективный коэффициент концентрации напряжений, трещина, после сверления отверстий–ловителей, может быть оставлена не заваренной
при условии периодического наблюдения за ее состоянием (отнесена к первой группе де-
фектации). Если при очередном наблюдении будет обнаружен выход концов трещины за
пределы отверстий–ловителей, работа крана должна быть прекращена впредь до ее устране-
ния.
Трещины, которые во время работы крана дают видимое раскрытие, а также вызванные
низкотемпературной хрупкостью металла, относятся к третьей группе дефектации. Трещины
хладноломкости подлежат немедленной заварке во избежание возможного самопроизвольно-
го их развития.
3.4.2 Расслоение листов проката
При обнаружении заката (расслоения листов проката), для выявления его распространения
в толщу листа, наружная пленка заката прорубается тонким зубцом до упора в сплошной металл. Дефектация производится с учетом вызываемого закатом ослабления сечения листа.
При ослаблении сечения не свыше 5% повреждение дефектуется по первой группе, не
свыше 10% — по второй и свыше 10 % — по третьей. Если элемент признан работоспособным, вся пленка заката срубается и образовавшиеся в металле углы сошлифовываются.
3.4.3 Коррозионные повреждения
При дефектации по коррозионному износу элементов сборочных единиц двустенчатого
сечения для стержней решетчатых конструкций и тяг к третьей группе дефектации относятся
случаи уменьшения толщины листов на 30%, распространяющиеся свыше чем на 50% ширины элемента, или 20% при распространении на бόльшую ширину.
При дефектации по коррозионному износу элементов двустенчатых сечений нижних
(опорных) частей стрел к третьей группе дефектации относится уменьшение толщины свыше
20 % наиболее толстых из элементов сечения или свыше 30% — остальных.
При дефектации по коррозионному износу внутренних поверхностей стенок поворотных колонн в местах скопления воды (над ребрами жесткости, образованными из уголков,
над опорным фланцем) к третьей группе дефектации относятся случаи уменьшения толщины
поясов по всей ширине элемента или около углов сечения свыше 20% первоначальной тол-
щины, а для стенок — свыше 30%.
Для повреждений, меньших, чем указанные, группы дефектации (вторая или первая)
устанавливаются экспертным путем с учетом сроков ближайшего технического обслужива-
ния или планового ремонта.
3.4.4 Остаточные деформации
Местные деформации (вмятины стенок, волнистость кромок полок) в зоне растянутых
волокон практически не снижают несущую способность балок, а в зоне сжатых волокон –
резко снижают. Образование выпучин в стенках балок вызывает значительное перераспределение напряжений в стенке, а в некоторых случаях может способствовать образованию тре-
щин в стенке и поясных швах или потере ее устойчивости.
41
При оценке повреждений, подвергшихся общей деформации сплошностенчатых балочных
конструкций, следует учитывать, что плавное искривление продольной оси балки в плоскости
действующих нагрузок несущую способность конструкции практически не снижает. Искривление
оси балки из плоскости действующих нагрузок существенно снижает ее общую устойчивость, что
особенно существенно для балок швеллерного и двутаврового сечения.
При дефектации крупных сборочных единиц, подвергшихся общей деформации (искривление главных осей, скручивание), в первую очередь проверяется, вышли ли отклонения
свыше чем на 10% за пределы нормативов для изделий в состоянии поставки (новых). Если
они не вышли за указанный предел, повреждения относятся к первой группе дефектации и
исправления не требуют, а если вышли, оцениваются возможные их последствия (трудности
монтажа, возможная перегрузка подшипников сочленений, влияние на работу механической
части), и вопрос о допустимости деформации решается в экспертном порядке с привлечени-
ем в необходимых случаях внешней консультации.
При дефектации погнутых стержней ферм следует учитывать, что для растянутых
стержней искривление не снижает их статической прочности, но способствует увеличению
общей деформативности конструкции и снижает усталостную прочность соединений в узлах.
Для сжатых и сжато–растянутых стержней искривление продольной оси, изменяя схему
нагружения, существенно снижает их общую устойчивость.
Местные остаточные деформации элементов для растянутых стержней практического
значения не имеют, но для сжатых — резко снижают их общую устойчивость.
3.4.5 Дефекты шарнирных соединений
Дефектация повреждений неподвижных шарниров, связанных с износом пальцев или
посадочных отверстий, производится с учетом характера нагрузки (нагрузка постоянная или
переменная по направлению). При переменной по направлению нагрузке увеличение масляного зазора в шарнире, вызывающее при работе крана резкие удары, дефектуется по группе
не ниже второй. При знакопостоянной нагрузке увеличение масляного зазора дефектуется в
экспертном порядке на основе эксплуатационного опыта.
Износ пальца шарнира свыше 5% номинального диаметра дефектуется по третьей
группе независимо от характера нагрузки.
Шарниры, у которых обнаружена неплотность прилегания фиксирующих палец планок
к поверхности прорезей в пальце, отсутствие стопорных устройств при болтах, крепящих па-
лец, или повреждение самих, болтов, дефектуются по третьей группе.
42
4. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ГРУЗОПОДЪЁМНЫХ МАШИН
4.1 Порядок проведения и содержание технического диагностирования механизмов
Номенклатура узлов и деталей, проходящих техническое диагностирование, определяется правилами технической эксплуатации перегрузочных машин и, в случае необходимости,
уточняется с учетом состава кранового парка, опыта эксплуатации и фонда времени, выде-
ленного для работ технического надзора.
Технические осмотры крановых механизмов в общем случае включают:
внешний осмотр (далее — осмотр),
наблюдение механизмов в движении (далее — опробование),
внутренний осмотр узлов (далее — ревизия).
Осмотр ведется без разборки узлов (но со снятием при необходимости смотровых
крышек) путем визуального наблюдения и производства, возможных в этих условиях, замеров. При внешнем осмотре выявляют:
наличие и общее состояние всех механизмов, наличие повреждений их отдельных уз-
лов и деталей;
наличие деформаций, коррозии и необходимость их устранения;
вытекание смазки;
наличие и качество затяжки элементов крепления механизмов;
соответствие установки узлов механизмов (например, тормозов механизма изменения вы-
лета и т.п.) требованиям эксплуатационной и нормативной документации;
наличие и техническое состояние защитных устройств (кожухов, крышек и т.п.).
Опробование производится раздельно по каждому из механизмов основных движений
крана путем его пусков и остановки, при этом прослушиваются возникающие шумы, наблю-
дается характер разгона и торможения.
При опробовании механизмов и узлов нахождение людей допускается только в месте
наблюдения и в кабине крановщика. Остановка и пуск механизмов при опробовании произ-
водится крановщиком по команде специально выделенного лица.
При опробовании механизмов и узлов, как правило, приводится в движение только
опробуемый механизм. Исключение допускается при опробовании тормозов механизма из-
менения вылета, когда можно совмещать движение изменения вылета и поворота.
Запрещается опробовать механизмы крана при ветре свыше 6 баллов, грозе, сильном
снегопаде или дожде, а также температуре воздуха ниже –20°С.
Ревизия узлов производится только в тех случаях, когда причины появления обнару-
женного дефекта не могут быть установлены без разборки. Безусловной разборке подвергаются узлы и механизмы, при работе которых, в ходе обкатки или испытаний, наблюдаются
шум, вибрация, течь смазки, повышение температуры и т.п. Ревизии также подвергаются узлы, для которых характерно систематическое появление внутренних дефектов.
При ревизии узлов главный рубильник крана должен быть отключен и соответствующее реле или блок–контакты изолированы так, чтобы при случайном повороте рукоятки рубильника включения не произошло. На рубильнике должен быть повешен предупредитель-
ный плакат, применяемый при ремонтах.
Перед ревизией узлов механизма подъема (тормозов и редукторов) захватные органы
(крюк, грейфер) должны быть опущены на землю, грузовые канаты закреплены от непроиз-
вольного перемещения, а поворотная часть крана — от случайного поворота.
43
Перед ревизией узлов механизма изменения вылета стреловая система должна быть
выведена в положение полного равновесия или поставлена в положение наименьшего вылета
и закреплена штатным или временным устройством к колонне (каркасу) поворотной части.
Перед ревизией опорных пят опорно–поворотных устройств должны быть приняты меры, предусмотренные заводской инструкцией или утвержденной технологией работ и ис-
ключающие непроизвольный поворот крана.
Перед ревизией центральных цапф опорно–поворотных устройств в соответствии с
утвержденной технологией работ должны быть приняты меры против непроизвольного по-
ворота и наклона поворотной части крана.
Техническое диагностирование включает в себя дефектацию узлов, пар и деталей.
Нормативы дефектации приведены в основном тексте в общей форме для применения к
кранам любых типоразмеров. Особенности дефектации различных типов кранов даются в
соответствующих нормативных и методических документов.
4.2 Методика дефектации механических узлов
Принятая для технических осмотров методика дефектации крановых механизмов основывается преимущественно на суммарных оценках изношенности механических узлов и
оценках влияния износа и повреждений на работоспособность и безопасность механизмов.
Методика основывается на понятиях допускаемого и предельного износов, и предусматривает отнесение прошедших дефектацию узлов, пар и деталей, к одной из трех групп
дефектации, в зависимости от их технического состояния.
Допускаемый износ соответствует наибольшему износу (повреждению) узла, пары или
детали, за пределами которого возможно ожидать, что скорость их изнашивания или других,
с ним связанных, деталей существенно возрастет.
Предельный износ узла, пары или детали соответствует износу (повреждению), за пределами которого прочность, управляемость, эргономические показатели и безопасность механизма
могут снизиться за допустимые пределы. Предельными считаются также износ или повреждение
узла, пары или детали, могущие вызвать ускоренное изнашивание дорогостоящих или особо
трудоемких в ремонте базовых элементов механизмов или металлоконструкций.
Группа дефектации узла, пары или детали характеризует уровень их работоспособности в данном состоянии, предопределяя выбор решения о допустимости и условиях их даль-
нейшего использования на работающем кране.
Устанавливаются три группы дефектации.
Первая группа — узел, пара или деталь работоспособны. К этой группе относятся дета-
ли или узлы, износ (повреждение) которых не превышает допускаемый и, следовательно, не
требующие восстановления при очередном плановом ремонте соответствующей категории.
Вторая группа — узел, пара или деталь ограниченно работоспособны. К этой группе
относятся изделия, достигшие износа или получившие повреждение, превышающие допус-
каемые, но остающиеся ниже предельных. Узлы, отнесенные к этой группе, нуждаются в
восстановлении при ближайшем плановом ремонте.
Третья группа — узел, пара или деталь неработоспособны, т. е. подлежат выбраковке. К этой
группе относятся изделия, имеющие износ или повреждение, величина которого равна или превышает предельное значение, а также повреждения, которые могут вызвать аварию механизма, снижающие уровень безопасности крана или создающие недопустимую эргономическую обстановку.
Узлы, пары и детали, отнесенные к третьей группе, износ или повреждение которых
могут вызвать аварию механизма или снизить его безопасность, получают обозначение
44
группы дефектации — 3. При обнаружении дефекта такие изделия должны быть заменены
Вид и место неисправности или повреждения
Группа де-
фектации
Неустранимая течь масла по разъемам корпуса или через уплотнительные манжеты валов
2
Трещины в корпусе:
чугунном
3
стальном (литые и сварные)
см. прим. 1
Биение выходных концов валов, сопровождаемое циклическим изменением звучания передач
редуктора
3
Следы скручивания выходных концов валов
3
Повышенные шумы при работе редуктора
см. прим. 2
Повышенные шумы в конической паре редуктора механизма поворота при движении
механизма по инерции
3
см. прим. 3
Ослабление посадки на валах зубчатых колес
3
Примечания:
1. При дефектации стальных корпусов, имеющих трещины, группа дефектации устанавливается с учетом рас-
положения трещины и возможных последствий (отрыв редуктора от основания, разрушение мест установки
подшипников, утечка картерного масла).
2. Редуктор подлежит ревизии.
3. При обнаружении дефекта должно быть проверено по краске положение рабочего пятна на зубьях кониче-
ской пары и произведена регулировка взаимного положения обоих колес
немедленно или работа связанного с ними механизма должна быть прекращена. Изделия, отнесенные к третьей группе, износ или повреждение которых могут вызвать только ускоренный износ дорогостоящих деталей или ремонт значительной трудоемкости, получают обо-
значение группы дефектации — Зи. Изделия, отнесенные к группе Зи, в случаях производ-
ственной необходимости, могут быть, по специальному решению комиссии, производившей
технический осмотр, оставлены в работе до ближайшего планового ремонта.
При проведении технического диагностирования выполняется дефектация следующих
основных элементов приводов механизмов:
редукторов
открытых зубчатых передач;
валов и соединений вал-ступица;
шпоночных соединений;
шлицевых соединений;
упругих муфт;
зубчатых муфт;
подшипников (качения и скольжения);
тормозных устройств.
4.3 Диагностирование редукторов
При осмотре редуктора проверяются:
уровень картерного масла,
герметичность соединений корпуса,
уплотнение манжет и крышек,
плотность посадки муфт и шестерен на консолях валов,
осевой люфт вала червяка в упорных подшипниках.
Дефектация зубчатых редукторов и их деталей выполняется в соответствии с указания-
ми табл. 4.1, зубчатых колёс — табл. 4.2.
Таблица 4.1 — Дефектация корпусов и валов зубчатых редукторов.
45
Таблица 4.2 — Дефектация зубьев зубчатых редукторов по износу и повреждениям.
Замеряемый параметр или характер повреждения
Группа де-
фектации
Толщина зуба S в долях первоначальной толщины S
n
, замеренная штангензубомером:
более
k06.01S
n
(см. прим.)
1
от
k06.01S
n
до
k25.01S
n
2
менее
k25.01S
n
3и
Боковой зазор j зубчатого зацепления при модуле зуба m, мм:
менее
25.0km2.0
1
от
25.0km2.0
до
25.0km35.0
2
более
25.0km35.0
3и
Откол зуба под углом к оси вала:
менее 30°
1
от 30° до 45°
2
более 45°
3
Трещина у основания зуба
3
Раковины на поверхности зуба
2
Примечание: коэффициент k для редукторов механизмов подъёма принимается равным 0.7,
а для редукторов остальных механизмов — 1.0
а) в)
б) г)
а — мерная проволока, заведённая с двух сторон зуба; б — мерная проволока, заведённая с одной стороны зуба;
в — замер толщины мерной проволоки, заводившейся с двух сторон зуба; г — замер толщины мерной проволо-
ки, заводившейся с одной стороны зуба.
Рисунок 4.1 — Измерение бокового зазора в зацеплении с применением мерной проволоки
При дефектации зацеплений редукторов замеры бокового зазора j допускается вести
без разборки корпуса через смотровые окна. Боковой зазор зацепления определяется с помощью мягкой медной (алюминиевой) проволоки, заводимой в зацепление и прокатываемой
между колесами, как это показано на рисунке. Для этого после заводки проволоки в зацепле-
ние ведущий вал редуктора проворачивается вручную на малый угол последовательно в одну
и другую стороны, чтобы проволока вошла и вышла из зацепления.
Толщины смявшейся в зацеплении проволоки замеряют штангенциркулем. Если про-
волока прошла по обе стороны зуба (рисунок 4.1, а), то толщина замеряется на двух наиболее
46
утончившихся участках а и а
1
aaj
(4.1)
aj
(4.2)
Замеряемый параметр или характер повреждения
Группа де-
фектации
Срыв резьбы или разрыв болтов, крепящих крышки подшипников червячного вала
3
Осевой люфт вала червяка превышает 0,1 мм
3
Систематическое ослабление затяжки гайки, крепящей упорный подшипник вала червяка
3и
На поверхности зубьев червячного колеса пятно контакта занимает всю длину зуба
3и
Боковой зазор в зацеплении червяк – венец в долях модуля:
менее
m12.0
1
от
m12.0
до
m45.0
2
более
m45.0
3и
а — коническая пара; б — пара установлена правильно; в — шестерня смещена вправо; г — шестерня смещена
влево; д — колесо смещено вверх; е — колесо смещено вниз;
1 — шестерня, 2 — колесо, 3 — регулирующие подкладки.
Рисунок 4.2 – Проверка взаиморасположения элементов конической пары по расположению пятна контакта
(рисунок 4.1, в). Если же она прошла только по одной стороне
1
(рисунок 4.1, б), то замеряется ее наиболее тонкий участок (рисунок 4.1, г). В первом случае
величина бокового зазора составляет:
а во втором
В конических парах редукторов перед выполнением замеров необходимо проверить
положение пятна контакта на колесе и шестерне, которое должно занимать не менее полови-
ны длины зубьев с их узкой стороны (рисунок 4.2, б).
В противном случае выполняется регулировка взаимного положения колеса и шестерни.
Направление и величина регулировки зависят от взаимного смещения элементов пары, которое
может быть оценено по пятну контакта в соответствии с рекомендациями рисунка 4.2.
Дефектация червячных редукторов и их деталей выполняется в соответствии с указани-
ями таблицы 4.3.
Таблица 4.3. Дефектация червячных редукторов и их деталей.
При осмотре червячного редуктора может быть также проверена (без разборки редуктора) суммарная изношенность зацепления передачи определением бокового зазора j в зацеплении, устанавливаемом по углу поворота (угловому люфту) тормозного шкива, находя-
щегося на червячном валу.
47
Подготовительные операции, производимые перед началом замеров, включают устра-
a
1 2
a
1
Рисунок 4.3 — Определение бокового зазора в червячной паре
D
mzl
j
(4.3)
нение осевого люфта вала червяка и фиксацию выходного вала редуктора (стопорение по-
следующих передач деревянными клиньями).
Боковой зазор червячной пары замеряется в следующем порядке (см. рисунок 4.3). Вал
червяка поворачивается в одну сторону до выбора люфта. На тормозном шкиве против заранее намеченной точки корпуса (рисунок 4.3, точка а) делается метка (рисунок 4.3, точка 1),
после чего вал поворачивается в другую сторону до выбора люфта, и на шкиве против той же
точки корпуса делается вторая метка (рисунок 4.3, точка 2).
Свободный ход червячного вала замеряется по дуге окружности тормозного шкива (дуга 1–2).
Боковой зазор в зацеплении определяется по формуле.
где:
l — замеренная длина дуги 1–2 (см. рисунок 4.3), мм;
z — число заходов червяка;
m — модуль зацепления, мм;
D — диаметр тормозного шкива, мм.
4.4 Диагностирование открытых зубчатых передач
При осмотре открытых зубчатых передач проверяется общее состояние зубьев колес
(отсутствие остаточных деформаций, трещин, сколов).
При опробовании открытых зубчатых передач проверяется неподвижность посадок ступиц
колес и зубчатых венцов, неподвижность крепления корпусов подшипников к основаниям.
Износ зубьев открытых зубчатых передач допускается определять путем замера длины
хорды при вершине зуба. При дефектации зубьев открытых зубчатых передач по длине хорды при вершине зуба замер S производится, как указано на рисунке 4.4, металлической измерительной линейкой или штангенциркулем.
48
а) при отсутствии наплывов
б) при наличии наплывов
Рисунок 4.4 — Определение длины хорды при вершине зуба
Дефектация открытых зубчатых передач выполняется в соответствии с указаниями таблицы 4.4.
Замеряемый параметр или характер повреждения
Группа де-
фектации
Длина хорды S при вершине зуба в долях первоначальной длины S
n
хорды нового зуба, заме-
ренная измерительной линейкой:
механизмы изменения вылета и поворота:
более
n
S75.0
1
от
n
S75.0
до
n
S25.0
2
менее
n
S25.0
3и
механизмы передвижения:
более
n
S5.0
1
от
n
S5.0
до
n
S3.0
2
менее
n
S3.0
3и
При остукивании соединения ступицы колеса с валом слышен дребезжащий звук или при
опробовании механизма ступица поворачивается на валу:
механизмы изменения вылета и поворота
3
механизм передвижения
2
Примечания:
1. Если длина хорды S
n
при вершине зуба нового колеса неизвестна, для некоррегированных колес Sn = m∙с, где
m модуль зуба, с — коэффициент, значения которого принимаются по приведенным ниже данным в зависимо-
сти от числа зубьев z колеса.
z
15
20
25
30
40
50
60
100
≥ 200
c
0,66
0,70
0,72
0,74
0,76
0,78
0,79
0,81
0,85
2. Для корригированных колес длина хорды при вершине нового зуба определяется по чертежу детали
Замеряемый параметр или характер повреждения
Группа де-
фектации
Наименьшая толщина D' цевки по месту изнашивания в долях её номинального диаметра D
(см. прим.):
более
D97.0
1
от
D97.0
до
D88.0
2
менее
D88.0
3и
Таблица 4.4 — Дефектация зубьев зубчатых редукторов по износу и повреждениям.
При осмотре цевочных передач замеряются:
величина износа цевок по диаметру;
величина износа звездочек по длине хорды при вершине зубьев;
величины зазоров в гнездах цевок;
отсутствие трещин в кольцевых листах, несущих цевки.
Дефектация цевок ведется по сохранившейся толщине в месте наибольшего износа, а
звездочек — по сохранившейся длине хорды при вершине зуба (таблица 4.5).
Таблица 4.5 — Дефектация цевочных передач.
49
Замеряемый параметр или характер повреждения
Группа де-
фектации
Трещины в местах металлоконструкции у гнезд цевок
2
Цевки подвижны в гнездах металлоконструкции
3и
Длина хорды S при вершине зуба цевочной звездочки, имеющего износ, в долях хорды неиз-
ношенного зуба S
n
(см. прим.):
более
n
S55.0
1
от
n
S55.0
до
n
S25.0
2
менее
n
S25.0
3и
Примечание: номинальный диаметр цевки D и длина хорды S
n
неизношенного зуба берется из рабочих черте-
жей
Замеряемый параметр или характер повреждения
Группа де-
фектации
При остукивании соединения вал–ступица тормозного диска или зубчатого колеса слышен
дребезжащий звук:
механизмы подъёма, поворота и изменения вылета
3
механизм передвижения
2
Трещины на поверхности и галтелях вала
3
Следы скручивания вала
3
Искривление оси вала редуктора, вызывающее исчезновение бокового зазора в зацеплении
3
Искривление оси вала редуктора, при сохранении положительного бокового зазора
2
Искривление оси вала редуктор, при резком повышении шумности работы редуктора
3
Стрелка прогиба вала открытой зубчатой передачи (при скорости вращения до 10 с
-1
), мм на 1
погонный метр:
менее 0.25
1
от 0.25 до 0.50
2
более 0.50
3
Стрелка прогиба вала открытой зубчатой передачи (при скорости вращения до 10 с
-1
), мм на
всю длину:
менее 0.5
1
от 0.5 до 1.0
2
более 1.0
3
При техническом диагностировании валов проверяется:
наличие трещин на поверхности и галтелях вала;
наличие следов скручивания вала;
искривление оси вала редуктора.
При проверках сохранности неподвижных посадок на валах соединительных муфт,
тормозных шкивов и зубчатых колес допускается контроль состояния соединения по тону
звучания, возникающему при ударе слесарным молотком.
Соединения, дающие при остукивании звук чистого тона, считаются исправными.
Глухой звук, дребезжание свидетельствуют о нарушении плотности посадки (даже в
случаях, когда других признаков нарушения плотности еще не обнаруживается).
Проверка плотности соединений по тону звучания, производимая непосредственно по-
сле ремонта соединения или для узлов, еще не бывших в эксплуатации, не допускается.
Дефектация валов и соединений вал ступица ведется по таблице 4.6.
4.5 Диагностирование валов и соединений вал–ступица
Таблица 4.6 — Дефектация валов и соединений вал–ступица.
Дефектация соединений по состоянию посадки, а также выбраковка вала или отверстия
в ступице ведётся по сохранившемуся натягу (зазору), сравниваемому с данными посадки
рабочей конструкторской документации или нормативами таблицы 4.7.
50
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]