11.2. Техническое освидетельствование грузоподъемных машин

Техническое освидетельствование ГПМ на предприятии проводится со­гласно Правилам Ростехнадзора и заключается в осмотре и испытаниях.

Цель осмотра — проверка технического состояния металлоконструкций (цепей, канатов, осей, блоков, крюков, захватных приспособлений и пр.), со­стояния сварных, заклепочных, болтовых соединений.

Цель испытаний ГПМ - определение стрелы прогиба, работоспособности тормозных устройств и механизма подъема.

Для захвата грузов и подвешивания их на крюк грузоподъемного меха­низма применяют чалки. Для чалок применяют пеньковые и стальные канаты.

На рис. 11.5 показана схема захвата груза с помощью чалочного каната. Канат снабжен четырьмя ветвями, каждая из которых наклонена к вертикали под углом а.

Рис. 11.5. Схема натяжения чал очных канатов

Пригодность грузовых стальных канатов к эксплуатации характеризуется наибольшим допустимым натяжением в ветви каната Q_таx, которое определяет­ся по формуле

_{^ (ил)}

к

где Р_раз - разрывное усилие каната, определяемое по паспорту или серти­фикату, Н;

к — коэффициент запаса прочности (для грузоподъемных машин с руч­ным приводом к = 4, с механическим приводом и легким режимом работы к = 5, со средним режимом работы к = 5,5, с тяжелым режимом к = 6, с весьма тяже­лым режимом к = 6,5; при подъеме людей к = 12-14).

Величину натяжения, возникающего в каждой ветви стропа Q_c, в зави­симости от угла его наклона к вертикали а, рассчитывают по формуле, (Н)

G

cosa-n

(11.2)

где G - вес груза, Н;

п - число ветвей стропа;

256

а - угол наклона ветви стропа к вертикали (рис. 11.5).

Величину натяжения можно определить с учетом коэффициента т, значе­ния которого приведены в табл. 11.1.

Таблица 11.1 - Значения коэффициента т, учитывающего угол наклона стропов

а	0°	30°	45°	60°
m	1	1,15	1,42	2

Угол между ветвями стропов не должен превышать 90° [34]. Увеличение угла влечет за собой снижение нагрузки (табл. 11.2).

Таблица 11.1 — Определение натяжения канатов и изменение грузоподъёмности

Угол между ветвями стропов 0° Допускается нагрузка по клейму на стропе

Угол между ветвями стропов 30° Нагрузку необходимо уменьшить на 5%

Угол между ветвями стропов 45° Нагрузку необходимо уменьшить на 10%

- Угол между ветвями стропов 60° Нагрузку необходимо уменьшить на 15%

Угол между ветвями стропов 90° Нагрузку необходимо уменьшить на 30%

Угол между ветвями стропов 120° Нагрузку необходимо уменьшить на 50%

Канаты необходимо периодически (один раз в 10 дней) осматривать и про­водить их браковку. Браковку находящихся в работе стальных канатов (тросов), изготовленных из проволок одинакового диаметра, проводят по числу оборван­ных проволок на длине одного шага свивки (рис. 11.6)

1— свивка (19, 37, 61 проволок); 2 — пеньковый сердечник

Рис. 11.6. Конструкция стальных канатов

257

Браковка каната, изготовленного из проволок различного диаметра с од­ним органическим сердечником производится согласно данным, приведенным в табл. 113, причем число обрывов как норму браковки принимают за условное.

При подсчете обрывов обрыв тонкой проволоки принимается за 1, а обрыв толстой проволоки за 1,7.

Например, если на длине одного шага свивки каната 6x19=144 при перво­начальном коэффициенте запаса прочности до 6 (односторонняя свивка) имеет­ся шесть обрывов тонких и пять обрывов толстых проволок, то условное число обрывов составляет 6x1+5x1,7 = 14,5, т. е. более 12 (см. табл. 11.3), и, следова­тельно, канат бракуют.

Таблица 11.3 - Нормы выбраковки канатов

Конструкция каната	Число обрывов проволок на длине одного шага свивки, при котором канат бракуется
	Крестовая свивка	Односторонняя свивка
6x19=144 6x37 = 222 6x61=366	12 22 36	6 11 18

Стальной канат перед установкой на грузоподъемную машину проверяют расчетом на разрывное усилие

^ (11.4)

Qc

где Рраз - разрывное усилие, Н;

к - коэффициент запаса прочности; Q_с - натяжение каната или цепи, Н.

Пеньковые канаты рассчитывают только на растяжение по формуле

S-^%-^ (11.5)

где S - нагрузка на канат, Н; d - диаметр каната, мм;

Ор - допускаемое условное напряжение на разрыв, при расчетах допус­каемое условное напряжение на разрыв можно принимать: для несмоленого ка­ната (7_Р = 1000 Н/мм2 , для смоленого каната аь = 900 Н/мм2 .

Данные канатов приведены в табл. 11.4,11.5.

258

Таблица 11.4 - Техническая характеристика стальных канатов [31]

Диаметр, мм			Разрывное усилие каната (Н) в зависимости от расчетного предела прочности проволоки при растяжении, Н/мм
каната	проволоки	1300		1400	1500	1600	1700	1800
1	2	3		4	5	6	7	8
Канат 6х19=44 проволок и один органический сердечник (по ГОСТ 3070-88)
6,2	0,4	-		17000	18200	19400	20700	21900
9,7	0,6	35600		38300	41000	43800	46500	49000
8,7	0,4	-		32000	34300	36600	38900	41200
11	0,7	48400		52100	56900	59600	63400	67100
12,5	0,8	63300		68100	73100	77900	82700	87500
14	0,9	80000		86200	92200	98500	104500	110500
15,5	1	98600		106000	113500	121500	129000	136500
Канат 6x37=222 проволоки и один органический сердечник (по ГОСТ 3071-88) для кранов и полиспастов
8,7	0,4	-		32000	34300	36600	38900	41200
11	0,5	46300		49900	53400	57000	60600	64200
13	0,6	69900		72000	71200	82400	87300	89600
15,5	0,7	91000		97900	104500	111500	118500	125500
17,5	0,8	118900		127500	137000	146000	155000	164500
19,5	0,9	150000		161500	173000	184500	196500	208000

В грузоподъемных механизмах наименьший допускаемый диаметр бараба­на или блока, огибаемого стальным канатом, определяют по формуле

D = d-(e-l) (11.6)

где D - диаметр барабана или блока, измеренный по дну канавки, мм; d - диаметр каната, мм;

е - коэффициент, зависящий от типа грузоподъемной машины и режима ее работы (табл. 11.6).

Таблица 11.5 — Технические данные пеньковых канатов [31]

Диаметр каната, мм	Разрывное усилие для канатов, Н
	специальных	повышенной прочно­сти	нормальных
9,6	7040	6310	-
11,1	8350	7450	6800
12,7	11010	9940	9070
14,3	13610	12280	11210
15,9	17400	14490	13230
19,1	23680	20170	18420
20,7	27310	23180	21170
23,9	35500	30910	28220
28,7	48300	42500	38800
31,8	58520	51750	47250

259

Таблица 11.6 - Значение коэффициента е

Тип грузовой машины	Привод грузоподъемной машины и режим ее работы	е
Грузовые машины всех типов (кроме стреловых кранов, талей и лебедок)	Ручной	18
	Машинный
	- легкий	20
	- средний	25
	- тяжелый, весьма тяжелый	30
Электрические тали (тельферы)	-	20
Лебедки с ручным приводом для подъема грузов и людей	-	16

Пример 11.1. Для подъема автомобильных двигателей с максимальной массой 500 кг применяют несмоленый пеньковый канат диаметром 30 мм.

Определить, достаточна ли прочность этого каната для подъема груза мас­сой 500 кг.

Решение. Рассчитаем растяжение, которое будет испытывать канат диа­метром 30 мм, по формуле (11.5)

S =

4

4

n-d² -<

^р-

4

4

ЗД4-30²-1000

= 7060H

Вывод. Канат выбран правильно и выдержит вес поднимаемого груза 5000Н.

Пример 11.2. Для подъема тракторного двигателя КДМ-46 применяют за­хваты, изготовленные из стального троса диаметром 12,5 мм. (Трос по ГОСТ 3070-88, предел прочности 150 кг/мм²).

Захваты по конструкции представляют отрезок троса с закрепленными на концах крючьями, которые продевают в рым-болты на двигателе. За середину трос захватывают крюком мостового крана, причем ветви троса по отношению к вертикали образуют угол 45°.

Требуется определить, достаточно ли сечение троса для поднятия двигате­ля КДМ-46, масса которого 2200 кг.

Решение. Величину натяжения, возникающего в каждой ветви стропа (Q_с), в зависимости от угла его наклона к вертикали а, рассчитаем по формуле (11.2)

₂₀ cosa-n cos45 -2

По табл. 11.4 подбираем разрывное усилие (для диаметра каната 12,5 мм и предела прочности 1500 Н/мм²) Р_раз= 731000 Н.

Коэффициент К принимаем равным 4,5.

Пригодность грузовых стальных канатов к эксплуатации определяем, ис­пользуя формулу (11.4). Подставив значенияР_рт и К в формулу, находим:

260

73100> 15560 -4,5; 73100>70020. Вывод. Выбранный трос обеспечивает безопасность работы.

Пример 11.3. Плоская квадратная плита массой 3000 кг с помощью 4 стро­пов одинаковой длины подвешена к крюку грузоподъемной машины. Каждая стропа наклонена под углом а к вертикали. Рассчитайте натяжение в стропах для значений а, соответственно равных 30, 45, 75 и 90°.

Решение. Натяжение в стропах рассчитаем по формуле (П.З), подставляя исходные данные

Q_c = 30000/cos30⁰x4 = 8670h; Q_c = 30000/cos45⁰x4 = 10640H

Q_c = 30000/cos75⁰x4 = 28840h; Q_c = 30000 /cos90⁰x4 = oo