4.7. Безпечна експлуатація вантажопідйомних машин.

Баштові та стрілові крани піднімають вантажі на консолі за межами опорної зони крана. Тому найбільш небезпечна ситуація при експлуатуванні таких кранів - їхнє перекидання.

Для забезпечення стійкості кранів, тобто попередження їх перекидання, необхідно, щоб перекидальний момент завжди був меншим, ніж утримуючий. Методика розрахунків кранів на стійкість регламентується «Правилами улаштування та безпечної експлуатації вантажопідйомних кранів», а для баштових кранів - ГОСТ 13994-81. Оскільки в процесі роботи крана змінюється положення його елементів, розміщення його центра тяжіння, значення і точки прикладання діючих навантажень, розрахунки коефіцієнта стійкості проводять для декількох випадків. Розрізняють вантажну (під час роботи) та власну (в неробочому стані) стійкість. У будь-якому випадку розглядається найгірше, з точки зору перекидання поєднання навантажень. Визначається ребро перекидання, тобто лінія, відносно якої може перекинутися кран. За розрахункове приймається те ребро перекидання, при якому коефіцієнт запасу стійкості менший.

Рис. 4.20. Схема до перевірки стійкості стрілового крана:

а - вантажної; б - власної; 1,2 - ребра перекидання

При перевірці вантажної стійкості вважають, що кран знаходиться на нахиленій площині і піддається одночасному впливу сил вітру і сил інерції, які виникають при обертанні крана й гальмуванні (розгоні) механізмів переміщення та піднімання (рис. 4.20, а).

Коефіцієнт вантажної стійкості

, (4.14)

де - момент, що створюється силою тяжіння частин крана відносно ребра перекидання, Нм; - сумарний момент інерції та ваги вантажу, Нм; - момент, що створюється вітровим навантаженням робочого стану на кран і вантаж, причому вітрове навантаження діє паралельно опірній площині крана, Нм; - момент, що створюється номінальною вагою вантажу відносно ребра перекидання, Нм.

Сила інерції (Н) при гальмуванні вантажу , що опускається, співпадає за лінією дії з силою ваги вантажу та докладена до осі основних блоків,  - швидкість встановленого руху вантажу (м/с), t - час гальмування (с). Перекидальний момент від цієї сили

При гальмуванні механізму переміщення виникають сили інерції від маси крана та вантажу, спрямовані горизонтально по ходу руху. Перекидальний момент від цих сил

,

де  - швидкість переміщення, м/с; t - час гальмування, с.

При повороті крана виникає горизонтально спрямована відцентрова сила (Н) , яка створює перекидальний момент (Нм) , де - кутова швидкість крана рад/с. Під дією відцентрової сили радіус обертання вантажу перевищить виліт і складе . Тоді відцентрова сила (Н)

а перекидальний момент (Нм) від цієї сили

Під дією вказаних навантажень коефіцієнт вантажної стійкості визначають для двох позицій ребра: стріла спрямована в бік нахилу і перпендикулярна реброві перекидання; стріла спрямована в бік нахилу; розміщена під кутом 45⁰ в плані до ребра перекидання.

Крім того, перевіряють вантажну стійкість крана без додаткових навантажень. Вважається, що кран встановлено на горизонтальному майданчику, відсутні вітрові навантаження, механізми не працюють, на гаку підвишено вантаж, коефіцієнт стійкості при цьому

При перевірці власної стійкості крана (рис. 4.20, б) вважають, що кран стоїть на нахиленій площадці, стріла встановлена вздовж колії, виліт - мінімальний, на кран діє вітер неробочого стану. Коефіцієнт власної стійкості

, (4.15)

де - момент, який створюється вагою крана відносно ребра перекидання, тм; - момент вітрового навантаження неробочого стану, тм.

Для стрілових самохідних кранів, окрім того, перевіряють стійкість при переміщенні по ділянках дороги з повздовжнім та поперечним нахилом.

Стійкість баштових кранів перевіряють також при раптовому скиданні вантажу, при монтажу, демонтажу.

Для забезпечення надійності і безпечної експлуатації кранів слід дотримуватися інструкції з експлуатації та «Правил улаштування та безпечної експлуатації вантажопідйомних кранів».

Всі вантажопідйомні крани, крім кранів з ручним приводом, стрілових і баштових кранів із вантажопідйомністю до 10 т, керованих із землі, та деяких інших, підлягають реєстрації в органах технагляду. Реєстрація відбувається за письмовою заявою керівництва організації-власника та паспортом вантажопідйомної машини.

У заяві повинна бути вказана наявність у організації відповідальних осіб для ведення нагляду за безпечною експлуатацією крана, а також те, що технічний стан крана дозволяє його безпечну експлуатацію. При реєстрації мостових і баштових кранів повинен бути доданий акт, який підтверджує, що монтаж проведено згідно інструкції заводу-виготовника, та довідки, що кранова колія розрахована на роботу цього крана. Реєстрація проводиться для нових кранів, після реконструкції кранів, передачі крана іншому власникові та ремонту, якщо на машину було складено новий паспорт.

Для вантажопідйомних машин, які підлягають реєстрації, слід отримати дозвіл органів технагляду на допуск до роботи в таких випадках: перед пуском в роботу заново зареєстрованої машини; після монтажу вантажопідйомних машин на новому місці; після реконструкції вантажопідйомної машини ;після ремонту металоконструкції машини з заміною розрахункових елементів та вузлів із застосуванням зварювання.

Дозвіл на пуск у роботу видається дільничним інспектором технагляду на основі технічного засвідчення вантажопідйомної машини, проведеного його власником. При цьому інспектор проводить контрольну перевірку стану машини. Дозвіл на пуск у роботу нового стрілового крана, поставленого в зібраному вигляді, видається при його реєстрації.

Знову встановлені вантажопідйомні машини, а також знімні вантажозахватні пристосування підлягають до пуску в роботу повному технічному засвідченню: частковому - не рідше одного разу на рік; повному - не рідше одного разу в три роки.

Крім того, позачергове технічне засвідчення повинне проводитися після монтажу крана (баштового) на новому місці, реконструкції, ремонту металоконструкцій із заміною розрахункових елементів, заміни або капітального ремонту механізму піднімання вантажу, заміни гаку чи крюкової підвіски.

При повному технічному засвідченні проводять огляд, статичні та динамічні випробовування. При частковому технічному засвідченні випробовування не проводяться.

При технічному засвідченні повинні бути оглянуті й перевірені в роботі механізми вантажопідйомної машини, її електрообладнання, прилади безпеки, гальма та апарат керування, освітлення, сигналізація, габарити.

Крім того, повинні бути перевірені:

стан металоконструкцій вантажопідйомнмх машин та її зварних (заклепувальних) з’єднань (відсутність трішин, деформацій, потоншання стінок внаслідок корозії та інших дефектів), а також кабіни, драбини, майданчиків та загород;

стан гаку, деталей його підвіски (зношування та відсутність тріщин у зіві, в нарізаній частині та інших місцях). Зношування гаку в зіві не повинно перевищувати 10 відсотків початкової висоти перерізу;

стан канатів, блоків, осей, їх кріплень, елементів підвіски стріли; стан заземлення електричного крана з визначенням опору розтікання струму;

відповідність ваги противаги та баласту;

стан кранових колій.

При статичних випробуваннях перевіряється міцність та вантажна стійкість (для стрілових кранів). При цьому стрілу встановлюють відносно нерухомої частини в положенні, яке відповідає найменшій стійкості; вантаж, який на 25 відсотків перевищує вантажопідйомність крана, піднімають на висоту 200...300 мм і утримують в такому положенні 10 хв. Якщо опускання вантажу не відбулося і не виявлено тріщин, деформацій та інших пошкоджень, вважають, що кран пройшов статичне випробування.

Динамічні випробування проводять із метою перевірки механізмів крана та їх гальм. При цьому з вантажем, який на 10 відсотків перевищує вантажопідйомність крана, проводять усі робочі рухи крана не менше двох разів. У вантажопідйомної машини, яка обладнана двома і більше механізмами підйому, повинен бути перевірений кожен механізм.

Результати засвідчення заносять у паспорт крана з вказанням терміну наступного засвідчення або до спеціального журналу обліку.

Знімні вантажозахватні пристрої (стропи, ланцюги, кліщі і т.д.) проходять засвідчення на заводі-виробнику і підлягають випробуванню навантаженням, яке на 25 відсотків перевищує їх номінальну вантажопідйомність.

У процесі експлуатації знімні вантажозахватні пристосування повинні оглядатися не рідше, ніж: стропи - через 10 діб, кліщі через - 1 місяць, траверси - через 6 місяців.

Основні вказівки з улаштування та експлуатації підйомників викладені в «Правилах улаштування та безпечної експлуатації ліфтів». При експлуатації підйомників враховуються також вимоги ГОСТ 25646-88 та СНіП ІІІ-4-80.