Модель діагностичних ознак за класом к3

Конструктивні частини крана	Технічний параметр	Діагностична ознака	Показник ознаки
Механізми, система енергозабезпечення, система управління. Несучі металеві конструкції	Динамічні випробування (табл.2.1) (методи загальнопараметричної діагностики)
	Статичні випробування (табл.2.2)
Елементи конструкцій	Методи детальної діагностики
	Міцність	Пошкодження		Кількісна оцінка

При обстеженнях кранів виконуються перевірки, які повинні дати відповідь на питання про можливість подальшого використання крана за призначенням. Для цього вводиться клас к4 для вантажопідйомних кранів додатково до трьох класів, що застосовуються в загальній технічній діагностиці машин.

Технічний стан крана на будь-який момент часу за класом к4 – придатність крана до подальшого використовування за призначенням, оцінюється двома показниками: залишковим режимним ресурсом і показником цілісності конструкцій.. У таблиці 5.7 показано застосування даних показників для оцінки технічного стану окремих конструктивних частин крана і крана в цілому.

Таблиця 5.7

Показники технічного стану крану при його діагностуванні за класом к4

Конструктивні частини крана	Показник стану	Діагностична ознака	Показник ознаки
Механізми, система енергозабезпечення, система управління. Несучі металеві конструкції. Класи к1 і к2	Динамічні випробування (табл.2.1)
	Статичні випробування (табл.2.2)
Елементи конструкцій Клас к3	Методи детальної діагностики
	Міцність	Пошкодження		Кількісна оцінка
Кран у цілому Клас к4	Залишковий режимний ресурс	Режимна група		Значення групи
	Цілісність конструкцій	Пошкодження		Кількісна оцінка

Структура перевірок і відповідних їм класів для діагностування вантажопідйомних кранів подана діаграмою (рис. 5.2). З діаграми виходить, що для одержання результату діагностування крана за класом к1 необхідно виконати перевірки цього класу, для одержання результату діагностування крана за класом к2 необхідно виконати перевірки за класом к1 і додатково за класом к2, відповідно для одержання результатів діагностування крана за класами к3 і к4 необхідно виконати перевірки за попередніми класами.

- перевірки

к1
к2
к3
к4

Рис. 5.2. Діаграма відповідності π-перевірок класам стану вантажопідйомного крана

5.3. Детальна діагностика як основний метод контролю технічного

стану вантажопідйомного крана

Як показують теоретичні дослідження і практика діагностування вантажопідйомних кранів, переважною в контрольних заходах щодо обліку технічного стану крана є детальна діагностика, яка дозволяє визначати зміну міцносних характеристик його конструкцій у процесі експлуатації.

З міцністю деталей і вузлів вантажопідйомного крана пов'язана безпека його експлуатації. Руйнування одного з відповідальних елементів металоконструкції крана може призвести до найбільшої аварії. До таких же тяжких наслідків призведе вихід з ладу деталей підйомного механізму, відмова гальмівного пристрою крана або вантажного візка та ін. Міцністю конструкцій крана забезпечується його стійкість при дії вітряних навантажень, інших зовнішніх дій. Статистика показує, що близько 20% аварій на кранах відбувається в результаті обриву вантажу при руйнуванні або не спрацюванні вантажозахоплюючих пристроїв. Усе це веде до невиправданих витрат у виробництві, травматизму і навіть загибелі людей.

Для проведення детальної діагностики на високому якісному рівні необхідна системність при її здійсненні як в організаційному, так і в методичному плані. Наведемо деякі із існуючих підходів до виконання елементів детальної діагностики вантажопідйомних кранів.

У лабораторії експлуатаційної надійності будівельних конструкцій Макіївського інженерно-будівельного інституту була розроблена своєрідна методика збору, обліку, обробки і накопичення даних про пошкодження в конструкціях і з'єднаннях, оцінити їх вплив на несучу здатність крана і вибрати найефективніший спосіб посилення пошкоджених елементів.

Згідно з цією методикою роботи з обстеження крана поділяються на чотири етапи: збір інформації про стан конструкцій, облік даних обстеження, накопичення і обробка інформації. На трьох останніх етапах передбачається використовування ЕОМ.

Для проведення обстеження за вказаною методикою металоконструкції кранів залежно від їх призначення розбиваються на групи: НБ (несучі балки), ДК (допоміжні конструкції), КБ (кінцеві балки) і т.д. Конструкції кожної групи поділяються за ознаками: однотипності форми, типу з'єднань (зварні, клепані), типу профілів елементів (прокатні, гнуті) і т.д.

Залежно від однотипності видів і місць розташування пошкоджень конструкції кожної групи поділяються на зони. Приклад поділу на зони головної балки моста: 1 – верхній пояс; 2 – нижній пояс; 3 – стінка; 4 – великі діафрагми й ін. Далі йде обробра одержаної інформації з врахуванням зазначеного кодування конструкції, а також з позначення кодами виду пошкодження.

Подальший розвиток детальної діагностики вантажопідйомних кранів здійснюється шляхом вдосконалення методів оцінки технічного стану елементів конструкції із застосуванням сучасних фізико-механічних і математичних моделей. Однією з них є модель зміни фізико-механічних властивостей металу після виникнення в ньому границі текучості в зонах концентрації напружень. Основою фізичного процесу в даній моделі є зміна магнітних характеристик металу в результаті порушення його мікроструктури після пластичної деформації. Параметром для кількісної оцінки результатів процесів, що відбуваються, прийнята коерцитивна сила, яка є «свідком» виникнення в металі пластичних деформацій і, відповідно, зміни його границі витривалості. Таким чином, реєструючи за допомогою спеціального приладу, магнітного структуроскопа, коерцитивну силу в перетині, вдається за її зміною одержати витрату ресурсу перетину за границею витривалості матеріалу. Для кожної марки сталі заздалегідь, експериментальним шляхом, встановлюють допустиме значення коерцитивної сили. При роботі машини порівнюють накопичене її значення з допустимим, і в результаті одержують залишковий ресурс перетину. У принципі в даному методі використовуються фізичні процеси, що відбуваються при малоцикловій утомленості металу. Підприємствами України і Росії серійно випускається магнітний структуроскоп КРМ-ЦК-2М, який забезпечує можливість контролю механічних властивостей і ресурсу підйомно-транспортних споруд. Розроблений російськими і українськими фахівцями магнітний метод дає можливість контролювати стан металоконструкцій кранів впродовж усього терміну їх експлуатації. У перспективі такий метод може дозволити здійснити зв'язок контрольних заходів, що проводяться на крані при виготовленні і використанні.

Виходячи з принципів технічної діагностики машин, детальну діагностику кранів викладаємо в наступному виді.

Зазначаємо її структурні складові (рис. 5.3):

- модель об'єкта, подану у вигляді, що відповідає цілям детальної діагностики;

- модель діагностичних ознак для контрольованих технічних параметрів машини;

• математичну модель для обробки даних вимірювань;

- алгоритм діагностування;

- технічні засоби діагностування;

• результати діагностування.