Дипломы-1 / Документ / PDF / PRimery_vypolnenia_raschetov_po_OT

α – 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

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

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

Qc

где Рраз – разрывное усилие, Н; к – коэффициент запаса прочности;

Qс – натяжение каната или цепи, Н.

Пеньковые канаты рассчитывают только на растяжение по формуле

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

σр – допускаемое условное напряжение на разрыв, при расчетах допускаемое условное напряжение на разрыв можно принимать: для несмоленого каната σр = 1000 Н/мм2, для смоленого каната σ0 = 900 Н/мм2.

Данные канатов приведены в табл. 11.4,11.5.

258

Таблица 11.4 – Техническая характеристика стальных канатов [31]

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

где D – диаметр барабана или блока, измеренный по дну канавки, мм;

d– диаметр каната, мм;

е– коэффициент, зависящий от типа грузоподъемной машины и режима

ееработы (табл. 11.6).

Таблица 11.5 – Технические данные пеньковых канатов [31]

Таблица 11.6 – Значение коэффициента е

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)

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 (Qс), в зависимости от угла его наклона к вертикали а, рассчитаем по формуле (11.2)

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

Коэффициент К принимаем равным 4,5.

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

260

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

11.3. Определение опасной зоны грузоподъемных машин

Для обеспечения безопасности работ необходимо определить опасную зону, которая формируется при работе ГПМ, а также установить принципы ее возникновения для характерных случаев манипулирования.

Основополагающим принципом определения опасной зоны является досягаемость подвижных выступающих либо двигающихся частей машин и оборудования в нормальном режиме работы и в случае падения или разрушения их, а также при падении поднимаемых или переносимых (перевозимых) грузов [19].

На рис. 11.8 показан пример определения опасной зоны для грузоподъемного механизма.

Рис. 11.8. Схема к определению опасной зоны у грузоподъемного механизма

Опасная зона будет зависеть от высоты подъема груза H, причем отклонение от проекции груза на горизонтальную плоскость rx будет равным и одинаково вероятным в любую из четырех сторон (кроме случаев резкого ускорения при переносе груза). В плане зона досягаемости представляет собой окружность, но при необходимости ограничения размеров опасной зоны она может отличаться от окружности, так как зона досягаемости будет либо увеличиваться, либо уменьшаться в зависимости от принятой на данном участке переноса груза высоты его подъема.

Расстояние возможного отлета груза для определения границы опасной зоны можно подсчитать, используя зависимость от высоты его подъема. Наиболее

261

простое решение состоит в том, что обычно rx принимают равным одной трети H (СНиП дают ограничение не более 10 м), т. е.

Тогда радиус опасной зоны может быть подсчитан по формуле

где rс – вылет стрелы крана или крюка на стреле крана (отсчитывается от оси поворота башни), причем rс может быть равно нулю, при работе с кранбалкой или талью, м;.

lг – наибольший размер груза по горизонтальной составляющей (при подъеме длинномерных предметов по вертикали их отлет связан с падением во всю длину), м;

Н – высота подъема груза, м.

Отлет груза при падении с высоты Н от точки его подвешивания определяется по формуле [34]

где ω – угловая скорость вращения стрелы, с -1; R – максимальный вылет крюка, м.

Формула применима только для компактных грузов, обладающих низкой парусностью (малым сопротивлением обтекаемому воздушному потоку).

Ветер и парусность могут значительно увеличить отлет, поэтому для определения отлета груза следует пользоваться табличными значениями границы опасной зоны Sн (табл. 11.7).

Для автомобильных и гусеничных кранов опасной зоной считается площадь, описанная радиусом, равным наибольшему вылету стрелы Rтах с учетом отлета груза на расстояние S1.

где Rтах – максимальный рабочий вылет стрелы, м; S1 – наибольший отлёт груза при его падении, м;

где h1 – расстояние от земли до поднятого груза, м;

т– длина ветви стропа, м;

а– расстояние от центра тяжести до его края, м; α1 – угол между ветвью стропа и вертикалью.

262

Таблица 11.7 – Границы опасных зон в связи с падением предметов (СНиП III- 4-80)

Пример 11.4. Требуется определить возможную опасную зону автомобильного крана на максимальном вылете крюка R =11м при подъеме груза мас-

сой 2 т на высоту Н = 12м при угловой скорости вращения стрелы

ω = 0.1 с-1.

Решение. Отлет груза вычислим по формуле (11.9) для компактного груза без учета парусности

S 0,32 R H 0,32 0,1 11 121/ 2 1,2м

Опасная зона с учетом максимального вылета крюка будет равна

L1 =R +S = 1,2 + 11 = 12,2 м

Для ветреной погоды (для плит и панелей высокой парусности) по табл.

11.7выбираем границу опасной зоны для высоты подъема до 20 м – S = 7 м. Опасная зона с учетом максимального вылета крюка будет равна

L2 =R +Sн = 11 + 7 = 18 м

Вывод. Максимальное значение опасной зоны равно 18 м.

Задачи

1. Требуется определить диаметр каната стропа для подъема груза с зацепкой крюками при следующих исходных данных:

Раздел 4. Взрывопожарная безопасность

Глава 12. Очаг поражения при пожаре

12.1. Общие сведения

Горение – это химическая реакция окисления, сопровождающаяся большим наделением тепла и свечением. Процесс возникновения горения представлен на рис. 12.1.

Рис. 12.1. Процесс возникновения горения [28]

Горючее вещество и окислитель называется горючей системой.

Пожар – это неконтролируемое горение вне специального очага, сопровождающееся уничтожением материальных ценностей и создающее опасность для жизни и здоровья людей.

Виды горения и характеристика пожароопасных веществ приведены на рис. 12.2.

Вспышка – это быстрое сгорание горючей смеси без образования зон повышенного давления.

Возгорание, воспламенение – процесс горения от источника зажигания.

Самовозгорание, самовоспламенение – процесс горения без источника за-

жигания. Различают химическое, микробиологическое, тепловое самовоспламенение, самовозгорание.

Взрыв – это высвобождение большого количества энергии в ограниченном объеме за короткий промежуток времени с образованием ударной волны (избыточное давление более 5 кПа).

Температура, при которой горючее вещество за счет выделения паров и газов воспламеняется от источника зажигания, называется температурой вос-

пламенения.

264

(ПК).

Предел воспламенения может быть нижним и верхним. Нижний предел воспламенения соответствует нижнему концентрационному пределу воспламенения.

Концентрационный предел воспламенения (нижний или верхний) – это максимальная концентрация вещества (г/м3), при которой оно загорается.

Смеси горючих газов, имеющие низкие значения нижнего концентрационного предела воспламенения, является пожаровзрывоопасными.

Классификация горения по скорости и характеру окисления приведена на рис. 12.3.

Рис. 12.3. Классификация процессов горения (28)

Пожарная защита – это комплекс мероприятий, направленных на предотвращение воздействия на людей опасных факторов пожара и органичение материального ущерба от него. К ним относятся устранение причин пожара, локализация пожара, обеспечение эвакуации лбдей, животных и имущества.

12.2. Факторы, определяющие пожарную опаность

Все стройтельные материалы по возгораемости подразделяют на три группы (рис.12.4): несгораемые (негорючие); трудносгораемые (трудногорю-чие); сгораемые (горючие).

Для повышения огнестойкости используют пропитку материалов антипиренами, оштукатуривание, нанесение специальных обмазок и красок, облицовку сгораемых материалов трудносгораемыми, заполнение полых конструкций водой.

Огнестойкость – способность строительной конструкции сопротивляться воздействию высокой температуры в условиях пожара. Основной характеристикой огнестойкости является предел огнестойкости.

266