Расчет сварных и пластинчатых цепей. Методические указания к выполнению практических работ Коэффициент запаса прочности стальных цепей

В ма­шинах, предназначенных для производства транспортно-грузовых операций, канаты или цепи являются ответственной составной частью. От правильности выбора конструкции, навески и эксплуа­тации каната или цепи во многом зависит безопасность обслужи­вающего персонала и срок службы каната.

В качестве гибких подъемных органов используются следую­щие: а) стальные проволочные канаты; б) сварные короткозвенные цепи; в) пластинчатые цепи; г) пеньковые или хлопчатобу­мажные канаты (разрешено употреблять только в качестве чалочных).

Стальные проволочные канат ы применяются в качестве грузовых, стреловых, вантовых и чалочных. В ка­честве грузовых применяются у лебедок, тельферов, кранов всех систем, строительных подъемников, лифтов и т. д.; в качестве стреловых применяются у стреловых кранов всех систем. В ка­честве вантовых у мачтовых подъемников, у кранов-дерриков, у кранов-укосин; как чалочные - в виде стропов и других устройств, предназначенных для подвеса груза к крюку подъем­ного устройства.

Выбор канатов производится в соответствии с действующим ГОСТ «Канаты стальные».

В соответствии с условиями эксплуатации канатов в подъем­но-транспортных машинах, механизмах и различного рода соору­жениях их подразделяют на поддерживающие, несущие, тяговые, подъемные и счалочные.

Поддерживающие канаты предназначены для под­вески мостов, расчалки мачт, труб и т. д. Эти канаты работают на растяжение, поэтому показатели прочности для них имеют ре­шающее значение, гибкость же, не имея существенного значения, может быть минимальной.

В качестве поддерживающих канатов необходимо применять цельнометаллические. Применять канаты с органическим сердеч­ником не рекомендуется, так как вытяжка их вследствие усадки сердечников отрицательно сказывается на надежности работы, установки.

Несущие канаты применяются в качестве опоры для движущихся вагонеток. Их эксплуатация связана со значитель­ным изгибом и натяжением под катками вагонеток. В качестве несущих канатов рекомендуется применять цельнометаллические канаты закрытой конструкции, которые имеют плотное строение и более или менее ровную поверхность.

Тяговые канаты применяются на подвесных канатных дорогах, на экскаваторах и т. д. Их эксплуатация связана со зна­чительным поверхностным истиранием и изгибом при работе на блоках. Поэтому в качестве тяговых канатов рекомендуется при­менять канаты с различным диаметром проволок и с органичес­ким сердечником. При этом внешние повивы в прядях тяговых канатов должны иметь более толстые проволоки, чем внутренние.

Подъемные канаты предназначены для работы на кра­нах, тельферах, лебедках и подъемниках. Они работают с нерав­номерной скоростью движения и подвергаются при работе слож­ному виду деформации - растяжению и изгибу. Динамические нагрузки в канатах этого вида могут Достигать 25-30% от ста­тических. В качестве подъемных канатов применяются кругло- прядные канаты с органическими сердечниками (кроме горячих.цехов).

На подавляющем большинстве грузоподъемных машин со сво­бодным подвесом груза употребляются канаты крестовой свивки. Канаты односторонней свивки имеют значительно больший срок службы (в 1,5- 2 раза), чем канаты крестовой свивки, однако вследствие неуравновешенных внутренних напряжений канаты стремятся к самораскручиванию, а поэтому обычно применяются только для механизмов подъема, имеющих жесткие направляю­щие для подъема груза (бремсберги, лифты и т. д.).

Коэффициент трения между канатом и шкивом при односто­ронней свивке значительно возрастает (при односторонней свивке этот коэффициент равен 0,3, для канатов крестовой свивки-0,11). Это имеет исключительно важное значение для подъемных уст­ройств с канатоведущими шкивами.

Для подъема людей разрешено применять лишь канаты марки В (высшего сорта), для остальных грузоподъемных и транспортных машин канаты марки I (первого сорта) и для вспомогательных целей разрешено употреблять канаты марки II (второго сорта).

Канаты счалочные применяются для устройства стро­пов, для обвязок, в качестве буксировочных, швартовых и т. д. Эти канаты работают на растяжение и изгиб, в связи с чем они должны обладать большой гибкостью, так как часто возникает необходимость вязать узлы, делать сросты и заплетать петли. Для этих целей рекомендуется применять шести- и восьмипрядные канаты с многими органическими сердечниками.

Приемка, хранение и обращение с канатами . На заводе-изготовителе канаты должны быть подвергнуты на­ружному осмотру и обмеру, проверке механических свойств про­волок и т. п. В соответствии с результатами этих испытании со­ставляется акт-сертификат.

Канаты диаметром до 30 мм при максимальном весе 700 кг могут сдаваться в бухтах, прочно перевязанных в 4-6 местах. Канаты диаметром более 30 мм, а также канаты весом более 700 кг должны наматываться на барабаны. Кроме того, незави­симо от веса и диаметра, должны наматываться на барабаны: а) канаты, предназначенные для подъема и спуска людей; б) ка­наты односторонней свивки, многопрядные и фасоннопрядные.

Каждая бухта или барабан должны быть снабжены ярлыком с указанием завода-изготовителя, заводского номера, условного обозначения, длины, веса брутто каната и даты изготовления. На ярлыке ставится клеймо ОТК завода-изготовителя.

При наружном осмотре каната необходимо обратить внимание на следующее:

1) нет ли некруглостей у каната; такой канат будет иметь в работе неравномерный износ, что вызовет его быстрый выход из строя.

2) нет ли выступающих прядей за габарит каната; в эксплуа­тации такой канат также окажется ненадежным;

3) нет ли проволок, которые выступают из габарита каната.

При наличии любого из перечисленных недостатков канат нельзя допускать к эксплуатации, особенно в качестве грузового.

Вследствие неправильного хранения и неумелого обращения возможны следующие дефекты, резко снижающие надежность работы канатов:

Коррозия . Наличие даже небольших следов коррозии резко сокращает срок службы каната. Надежным средством предохранения каната от появления коррозии является хорошая смазка, которая также уменьшает трение как между отдельными проволоками, так и между барабаном и шкивом.

По данным «Оргтехсмазки» натуральный березовый деготь является весьма хорошим смазывающим веществом для канатов. В настоящее время для смазки канатов Союзнефтеторгом выпу­щены специальные канатные мази, основой которых является технический вазелин.

След колы ш к и. Колышкой называется перегиб каната на 360°, образующийся при его вытягивании после образования слу­чайной петли. Вследствие остаточных деформации проволок ко­лышка не поддается исправлению, нарушает форму каната и соз­дает опасность разрыва его.

Для того чтобы избежать образования колышек, размотку ка­ната с бухты и исходную укладку его в одну линию на полу перед навеской нужно выполнять так, чтобы канат не запутывался в петли и не имел резких перегибов.

Концы стального каната должны закрепляться надежным спо­собом, предохраняющим канаты от перетирания или заедания (рис. 107а).

После смены грузовых (стреловых) канатов н цепей у всех крапов и подъемных механизмов производится испытание их тру­том, на 10% превышающим предельную рабочую нагрузку. Это испытание производится администрацией предприятия.

Если количество обрывов проволок на длине одного шага свивки каната еще не достигло соответствующего количества, указанного в таблицах, но значительно по величине (50% нормы), а также если канат имеет большой поверхностный износ прово­лок без обрывов, то его можно допустить к работе при условии тщательного наблюдения за его состоянием при периодических, осмотрах, с записью результатов в журнал осмотров, но лишь при поверхностном износе, не превышающем 20% от первона­чального диаметра внешних проволок.

Сварные короткозвенные цепи с овальным звеньями применяются в качестве грузовых цепей главным образом в простейших подъемных механизмах (блоки, тали, лебедки, ручные крапы и т. п.). Длиннозвенных ценен для этой цели применять нельзя, так как при огибании блока или барабана неизбежны значительные изгибающие усилия.

Сварные цепи нашли широкое применение в качестве чалоч­иых (обвязочных) цепей. В качестве чалочных разрешено приме­нять и длиннозвенные цепи.

При наличии у подъемного механизма гладких барабанов или блоков разрешено применять некалиброванные цепи. Если же цепь работает на звездочке, на барабане или блоке с ячейками, то разрешается применять только калиброванную цепь. Сварные калиброванные и некалиброванные цепи, применяемые в грузо­подъемных механизмах, испытываются в индивидуальном по­рядке на всю длину, не реже одного раза в год. Чалочные цепи испытываются не реже чем через 6 месяцев на двойную от грузо­подъемности нагрузку.

Сращивание цепей при разрыве и замене новыми негодных звеньев допускается, но сращивание должно производиться путем вварки новых звеньев или при помощи специальных соединитель­ных звеньев. После сращивания цепь должна быть испытана на­грузкой, вдвое превышающей допустимую рабочую нагрузку.

Проверочный расчет цепей ведется так же, как и расчет сталь­ных проволочных канатов. При расчете следует иметь в виду, что коэффициент запаса прочности грузовых цепей как калиброван­ных, так и некалиброванных должен быть: у ручных кранов и подъемных механизмов не менее 3; у кранов и подъемных меха­низмов с машинным приводом не менее 6.

Коэффициент запаса прочности сварных грузовых калибро­ванных цепей, работающих на звездочке, должен быть: у ручных кранов" и ручных стационарных подъемных механизмов не ме­нее 3; у кранов и подъемных механизмов с машинным приводом не менее 8.

Диаметр барабана и всех блоков, огибаемых как калиброван­ной, так и некалиброванной цепью, должен быть: в ручных кранах и подъемных механизмах не менее 20-кратного диаметра стали звена цепи; в кранах и подъемных механизмах с машин­ным приводом не менее 30-кратного диаметра стали звена цепи.

Звездочка для калиброванных цепей должна иметь не менее 5 зубцов, причем шаг звездочки должен соответствовать шагу цепи.

В качестве грузовых и чалочных цепей могут применяться лишь те цепи, которые снабжены соответствующими сертифика­тами заводов-изготовителей или проверенные в испытательных лабораториях.

В процессе эксплуатации обрывы цепей обычно происходят вследствие перегрузки во время работы или при испытании, не проваров при изготовлении, естественного износа звеньев, удли­нения звеньев калиброванной цепи при работе на звездочке.

Если при осмотре обнаружатся трещины или непровары, то звенья должны быть заменены новыми. При износе звена цепи более 10% по диаметру прутка, цепь необходимо проверить расче­том и в зависимости от результата снизить грузоподъемность или заменить новой цепью. Если у калиброванной цепи, рабо­тающей на звездочку, в процессе эксплуатации обнаружатся рывки, то в этом случае цепь подлежит замене.

Пластинчатые цепи . В качестве грузовых цепей раз­решается употреблять пластинчатые цепи Галля.

По действующим правилам грузовые пластинчатые цепи должны отвечать требованиям Общесоюзного стандарта «Цепи грузовые пластинчатые Галля» и иметь коэффициент запаса проч­ности не менее 5. Звездочки для этих цепей должны иметь не менее 8 зубцов, причем шаг звездочки должен соответствовать шагу цепи.

Пеньковые и хлопчатобумажные канаты . Пеньковые канаты в качестве чалочиых допускаются к примене­нию те, которые значатся как «обыкновенные» или «приводные» в действующем общесоюзном стандарте.

Канаты хлопчатобумажные допускаются лишь первого сорта, обозначенные в Общесоюзном стандарте как «канаты хлопчато­бумажные приводные».

В кранах и подъемных механизмах с машинным приводом применение в качестве грузовых пеньковых и хлопчатобумажных канатов не допускается.

Пеньковые и хлопчатобумажные канаты должны рассчиты­ваться на растяжение по полному (без учета пустот между прядями) сечению, причем условное напряжение материала не должно превышать 1 кг/мм 2 для грузовых канатов и 0,5 кг/мм 2 для чалочных канатов; в последнем случае, как и для осталь­ных канатов, при расчете должны быть учтены как число ветвей каната, на котором подвешен груз, так и угол наклона к верти­кали.

Диаметр барабана и всех огибаемых канатом блоков должен быть не менее десятикратного диаметра каната за исключением полиспастов, у которых диаметр блоков может допускаться рав­ным семикратному диаметру каната.

В случае применения смольных канатов напряжение растя­жению во всех случаях требуется снижать на 10%, так как смола действует на канат отрицательно (содержащиеся в смоле кислоты разъедают волокна пеньки).

И качестве грузовых и чалочиых канатов могут применяться пеньковые и хлопчатобумажные канаты только снабженные соответствующими свидетельствами заводов-изготовителей или прове­ренные в испытательных лабораториях.

3.4.7.1. Пластинчатые цепи, используемые как грузовые, должны соответствовать требованиям ГОСТ 191-82 и ГОСТ 588-81.

3.4.7.2. Сварные и штампованные цепи, используемые в качестве грузовых и для изготовления стропов, должны соответствовать требованиям ТУ 12.0173856.015-88.

3.4.7.3. Коэффициент запаса прочности пластинчатых цепей, применяемых в грузоподъемных машинах, должен быть не менее 5 при машинном приводе и не менее 3 - при ручном.

3.4.7.4. Коэффициент запаса прочности сварных и штампованных грузовых цепей и цепей для стропов должен быть не меньше указанного в документации.

3.4.7.5. Браковка цепных стропов производится в соответствии с Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов.

3.4.7.6. Сращивание цепей допускается путем электро- или кузнечно-горновой сварки новых вставленных звеньев или с помощью специальных соединительных звеньев. После сращивания цепь осматривается и испытывается нагрузкой в соответствии с документацией.

3.4.7.7. Цепи, применяемые на грузоподъемных машинах и для изготовления стропов, сопровождаются свидетельством завода-изготовителя об их испытании в соответствии с требованиями государственного стандарта, по которому они изготовлены.

3.4.7.8. При отсутствии указанного свидетельства производятся испытания образца цепи для определения разрушающей нагрузки и проверка соответствия размеров государственному стандарту.

3.4.8. Требования безопасности к канатам и шнурам

из растительных и синтетических волокон

3.4.8.1. Пеньковые канаты допускается применять для изготовления стропов. При этом коэффициент запаса прочности должен быть не менее 8.

Пеньковые канаты должны соответствовать требованиям ГОСТ 30055-93.

3.4.8.2. При такелажных работах кроме указанных канатов могут использоваться сизальские и капроновые канаты - по ГОСТ 30055-93, веревки - по ГОСТ 1868-88.

3.4.8.3. Канаты, шнуры и веревки, применяемые для изготовления строп и при такелажных работах, должны быть снабжены бирками (ярлыками), на которых должны быть указаны инвентарный номер, допустимая грузоподъемность и дата следующего испытания.

3.4.8.4. Канаты и шнуры, не снабженные паспортами, перед использованием, а также периодически не реже 1 раза в 6 месяцев должны подвергаться техническому освидетельствованию, включающему осмотр и испытание с записью об этом в Журнале учета и осмотра стропов.

3.4.8.5. Для работы в сухих помещениях рекомендуется применять бельные канаты, обладающие большой прочностью, но быстро разрушающиеся под действием влаги. Для работы в условиях повышенной или переменной влажности рекомендуются пропитанные канаты или канаты из синтетических волокон.

3.4.8.6. Хранить канаты и шнуры следует в закрытых сухих помещениях, защищенных от прямых солнечных лучей, масла, бензина, керосина и других растворителей, в подвешенном состоянии или на деревянных стеллажах на расстоянии не менее 1 м от отопительных приборов.

3.4.8.7. Концы канатов, если они не применяются для обвязывания грузов, должны быть оснащены коушами, скобами и другими грузозахватными приспособлениями.

3.4.8.8. Возможность и условия применения стропов из синтетических и растительных материалов устанавливаются организацией, использующей такие стропы.

На расчет, изготовление, испытание и браковку этих стропов должны быть разработаны технические условия.

3.4.8.9. При осмотре канатов необходимо обращать внимание на отсутствие гнили, гари, плесени, узлов, разлохмачиваний, промятостей, надрывов, надрезов и других дефектов. Каждый виток каната должен отчетливо выделяться, крутка должна быть равномерной.

У пеньковых канатов, применяемых для оттяжки, не должно быть перетертых или размочаленных прядей.

3.4.8.10. При удовлетворительных результатах осмотра должны быть проведены статические испытания каната нагрузкой, вдвое превышающей допустимую рабочую, с выдержкой в течение 10 минут.

3.4.8.11. В процессе эксплуатации канаты и шнуры должны осматриваться через каждые 10 дней. Для обеспечения безопасности следует уменьшать допустимую рабочую нагрузку на канаты и шнуры в соответствии с полученными результатами испытаний на прочность при техническом освидетельствовании.

3.4.8.12. Регистрация, дата и результаты технических освидетельствований и осмотров канатов, шнуров и веревок должны отражаться в Журнале учета и осмотра стропов.

Канаты, цепи, грузозахватные органы, грузозахватные приспособления и тара

Для чего служат канаты на грузоподъемных кранах?

Канаты на грузоподъемных кранах служат для передачи тяговых усилий от лебедок к исполнительным рабочим органам и приводят их в движение.
Согласно «Правилам устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов», стальные канаты, применяемые в качестве грузовых, стреловых, Байтовых, несущих тяговых и строп, должны отвечать действующим государственным стандартам и иметь сертификат (свидетельство) или копию сертификата завода - изготовителя канатов об их испытании в соответствии с ГОСТ 3241-66. При получении канатов без свидетельства их обязательно испытывают в соответствии с указанным стандартом.

Канаты, не имеющие свидетельства об их испытании, использовать не разрешается.

На какие типы по роду касания проволочек в прядях подразделяются стальные канаты?

По роду касания проволочек в прядях стальные канаты подразделяются в основном на три типа: канаты с точечным касанием (ТК), состоящие из проволочек одинакового диаметра; канаты с линейным касанием (ЛК), состоящие из проволочек разных диаметров, и канаты с точечным и линейным касанием проволочек в прядях (ТЛК). Причем если у каната проволочки в отдельных прядях одинакового диаметра, то к обозначениям ЛК и ТЛК добавляют букву О, например ЛК-О, ТЛК-О. Если отдельные пряди состоят из двух проволочек разных диаметров, то к обозначениям добавляют букву Р, например ЛК-Р, ТЛК-Р. Если же отдельные пряди состоят из проволочек разных и одинаковых диаметров, то к обозначениям добавляют РО, например ЛК-РО, ТЛК-РО.

Для характеристики стальных канатов, включающей их основные данные, принято условное обозначение, где на первом месте указывается диаметр каната, на втором - его назначение, на третьем - механические свойства проволоки, на четвертом-условия работы, на пятом - направление свивки элементов каната, на шестом - способ свивки, на последнем месте - маркировочная группа по временному сопротивлению разрыва проволоки. В конце указывается номер ГОСТа, в соответствии с которым изготовлен канат.
Например, канат диаметром 24 мм, грузового назначения (Г) из светлой проволоки (марки В), для легких условий работы (ЛС), нераскручивающийся (Н) с маркировочной группой по временному сопротивлению разрыва 160 кг/см2 обозначается так: 24-Г-В-ЛС-Н-160 ГОСТ 3077 - 69. Как подразделяются стальные канаты по направлению свивки проволочек и прядей в канате?
По направлению свивки проволочек и прядей в канате стальные канаты подразделяются на канаты односторонней свивки и на канаты крестовой свивки.

Если проволочки в прядях и пряди в канате свиты в одном направлении, например вправо или влево, то такой канат называется канатом односторонней свивки.

Если же проволочки в прядях свиты в одну сторону, например вправо, а пряди скручены в другую сторону, например влево, то такой канат называется канатом крестовой свивки. Он хотя и обладает меньшей гибкостью, чем канат односторонней свивки, но зато менее подвержен раскручиванию и сплющиванию при огибании блоков.

Как определяется шаг свивки?

Шаг свивки каната определяется следующим образом: на поверхность какой-либо пряди наносят метку, от которой отсчитывают вдоль центральной оси каната столько прядей, сколько их имеется в сечении каната (обычно шесть), и на следующей после отсчета пряди ставят вторую метку. Расстояние между метками и будет шагом свивки.

Какой конструкции бывают стальные канаты?

Стальные канаты бывают разной конструкции, нов основном применяются канаты конструкции 6X19+1; 6X37+1; 6X61 + 1. Причем эти цифры указывают, что все перечисленные конструкции канатов шестипряд- ные, а в каждой пряди в первом случае 19 проволочек плюс один сердечник, во втором случае 37 проволочек плюс один сердечник и в третьем случае 61 проволочка плюс один сердечник, который во всех канатах находится в центре каната, а пряди навиваются вокруг него. Для того чтобы канат во время работы смазывался, сердечник перед постановкой в канат пропитывают специальной смазкой.

Какой конструкции применяются канаты на грузоподъемных кранах?

Канаты конструкции 6X19+1 рекомендуется применять для расчалок и вант, т. е. в тех случаях, когда они не подвергаются многократному перегибу, канаты 6X37+1-для полиспастов механизма подъема груза, стрелы и в качестве тягового каната, так как они более эластичны, чем канатььбХ 19+1.

Какие способы применяются для крепления концов каната?

На кранах в основном применяются следующие способы концевых креплений канатов: клиновой зажим; заливка конца каната легкоплавким металлом в стальной кованой, штампованной или литой конусной втулке; петли на зажимах (крепление зажимами); петли при помощи сплетки и прижимные планки.
Применять чугунные или стальные сварные втулки при креплении конца каната клиновым зажимом или легкоплавким металлом запрещается.

Как крепится конец каната клиновым зажимом?

Крепление конца стального каната клиновым зажимом производится следующим образом: с узкой стороны стального конусного корпуса пропускают конец каната таким образом, чтобы свободный конец каната и рабочая ветвь выходили из узкой стороны конусного отверстия, образуя за уширенным концом корпуса петлю.

Далее в петлю закладывают стальной клин, который для лучшего прилегания каната на боковых поверхностях имеет канавки. После этого канат с клином затягивают в корпус, зажимая концы каната между внутренними поверхностями конусного отверстия и клином.

Следует помнить, что свободный конец каната при таком креплении должен быть выпущен за край конусного отверстия на длину, равную 10-12 диаметрам каната.

Как крепится конец каната путем заливки его легкоплавким металлом?

Крепление конца стального каната путем заливки легкоплавким металлом производится следующим образом: конец каната пропускают через узкую сторону стального конусного корпуса за широкую сторону. Затем этот конец расплетают на отдельные проволочки, вырезают пеньковый сердечник, протравливают проволочки и внутреннюю сторону конусной втулки соляной кислотой и затягивают расплетенный конец внутрь втулки. После этого образовавшуюся кисть из стальных проволочек внутри конусной втулки заливают припоем или другим легкоплавким металлом.

Сколько зажимов следует устанавливать при креплении каната с помощью зажимов?

Количество зажимов при креплении каната с помощью зажимов определяется при проектировании, но должно быть не менее трех.

Шаг расположения зажимов (расстояние между зажимами) и длина свободного конца каната от последнего зажима должны составлять не менее шести диаметров каната.

Все гайки зажимов должны располагаться со стороны рабочей ветви петли, а плотность затяжки двух концов каната считается нормальной в том случае, если поперечник каната после затяжки гаек будет составлять 0,6 первоначального диаметра.

Следует ли проверить петлю и ее крепление после затяжки гаек зажимов?

Следует. Канат выдерживают под нагрузкой, а затем гайки зажимов еще раз затягивают до указанного предела. Чтобы свободный конец каната не задевал за что-либо при эксплуатации, его обматывают мягкой проволокой.

Следует ли устанавливать коуши при креплении конца каната зажимами?

При креплении конца стального каната как с помощью зажимов, так и с помощью заплетки в петлю обязательно ставят коуш, так как он предохраняет канат от резкого изгиба и преждевременного износа.

Сколько проколов каната каждой прядью должно быть при заплетке конца каната?

Количество проколов каната каждой прядью при заплетке должно быть не менее 4 - при диаметре каната до 15 мм, не менее 5 - при диаметре каната от 15 до 28 мм и не менее 6 - при диаметре каната от 28 до 60 мм. При заплетке конца каната конец расплетают на пряди, вырезают пеньковый сердечник и
нерасплетеяяук* часть плотно накладывают на кару>к” ную канавку коуша. Затем расплетенные пряди вплетают в рабочую ветвь каната, прокалывая ее специальным инструментом. Последний прокол разрешается производить половинным количеством прядей каната, причем заплетка должна подходить плотно к концу.

Как крепится канат к канатному барабану?

Крепление каната к канатному барабану должно быть надежным, допускающим возможность его замены. Если применяются прижимные планки, количество их должно быть не менее двух. Длина свободного конца каната от последнего зажима на барабане должна составлять не менее двух диаметров каната. Изгибать свободный конец каната под прижимной планкой или возле нее не разрешается.

Следует ли проверять расчетом на прочность канат перед постановкой его на грузоподъемный кран?

Когда в сертификате или свидетельстве об испытании каната дано суммарное разрывное усилие, величину Р определяют умножением суммарного разрывного усилия на 0,83 или на коэффициент, определенный по ГОСТу на канат выбранной конструкции.

Что такое коэффициент запаса прочности каната?

Коэффициент запаса прочности каната есть отношение разрывного усилия каната в целом к наибольшей рабочей нагрузке.

Чему равен коэффициент запаса прочности стальных канатов, устанавливаемых на грузоподъемные краны?

Наименьшие допустимые коэффициенты запаса прочности стальных канатов, устанавливаемых на грузоподъемные краны, приведены в таблице.

Чтобы уменьшить износ канатов стреловых, козловых и мостовых кранов, их через каждый месяц работы смазывают канатной мазью, подогретой примерно до 60 °С.

Перед смазкой канат тщательно проверяют и удаляют с его поверхности грязь и старую смазку тряпкой, пропитанной керосином. Очищать грязь с поверхности каната металлической щеткой запрещается, так как при этом с поверхности проволок снимается оцинковка, а это приводит к ржавлению каната.

В каких случаях бракуются стальные канаты?

Стальные канаты бракуются в следующих случаях: если оборвана даже одна прядь; если количество оборванных проволочек на шаге свивки больше нормы (см. таблицу на с. 244); если поверхностный износ или коррозия проволочек каната составляют 40% и более; если на канате образовались заломы; если канат сильно деформирован (сплющен).

Уменьшается ли норма браковки количества проволочек каната при наличии на них поверхностного износа или коррозии?

Уменьшается, так как в данном случае прочность каната снижается. Причем при уменьшении диаметра проволочек в результате поверхностного износа или коррозии на 10, 15, 20 25 и 30% число обрывов на шаг свивки следует уменьшить соответственно на 15, 25, 30, 40 и 50%.

При уменьшении диаметра проволочек на 40% и более канат бракуется.

Каким образом определяется поверхностный износ или коррозия каната (проволочек)?

Поверхностный износ или коррозию проволочек каната определяют следующим образом. На участке наибольшего износа или коррозии шага свивки каната сгибают конец оборванной проволочки, очищают его от грязи и ржавчины и замеряют диаметр микрометром или другим инструментом, обеспечивающим достаточную точность. Если, например, первоначальный диаметр проволочек был 1 мм, а замер показал 0,5 мм, то износ или коррозия в этом случае будет составлять 50%. Такой канат, безусловно, бракуется.

На что следует обращать особое внимание при эксплуатации канатов?

Так как канаты стреловых, козловых и мостовых кранов являются особо ответственными их деталями, то за ними следует вести постоянный надзор и обеспечить своевременный правильный уход. Нередки случаи, когда из-за отсутствия надзора, своевременного правильного ухода и несвоевременной замены изношенных канатов происходили большие аварии.

Поэтому:
ни в коем случае нельзя эксплуатировать изношенные или забракованные канаты;
надо систематически внимательно проверять и подтягивать крепление концов каната на канатном барабане и в других местах заделки канатов;
не допускать, чтобы на барабане количество витков каната было менее 1,5;
своевременно производить смазку каната, так как срок его службы в значительной степени зависит от своевременной и правильной смазки;
не допускать к эксплуатации блоки с выщербленными ребордами, так как выщербленная реборда служит причиной схода каната с блока или барабана,а иногда перерезает канат;
если обнаружены порванные проволоки в количестве менее того, при котором канат бракуется, их следует срезать кусачками во избежание повреждения соседних проволок;
не допускать задевания каната за элементы конструкции крана.

Какие цепи применяются на грузоподъемных машинах?

На грузоподъемных машинах применяются пластинчатые цепи -ГОСТ 191-63, сварные и штампованные - ГОСТ 2319-70. Последние применяются в качестве грузовых и для строп.

Кроме указанных цепей для изготовления строп могут применяться цепи по ГОСТ 6348-65. Все цепи, применяемые на грузоподъемных кранах, а также цепи, из которых изготовляются стропы, должны иметь свидетельство завода-изготовителя об их испытании. Если нет свидетельства об испытании, должны быть произведены испытания образца цепи для определения разрушающей нагрузки и проверка соответствия размеров Государственному стандарту.

Чему равен коэффициент запаса прочности цепей по отношению к разрушающей нагрузке?

Коэффициент запаса прочности сварных и штампованных грузовых цепей и цепей строп по отношению к разрушающей нагрузке не должен быть меньше:
грузовая, работающая на гладком барабане при ручном приводе - 3, при машинном - 6;
грузовая, работающая на звездочке (калиброванная) при ручном приводе - 3, при машинном - 8;
для строп при ручном приводе - 5, при машинном - 5.

Коэффициент запаса прочности пластинчатых цепей, применяемых в грузоподъемных машинах, должен быть при машинном приводе не менее 5, при ручном - не менее 3.

Разрешается ли сращивание цепей?

Сращивание цепей разрешается путем кузнечко- горновой, или электросварки новых вставленных звеньев, или с помощью специальных соединительных звеньев. После сращивания цепь должна быть подвергнута осмотру и испытанию нагрузкой, в 1,25 раза превышающей ее грузоподъемность. Осмотр и испытание должны производиться на предприятии, где ремонтировались цепи.

В каких случаях бракуются цепи?

Цепи бракуются, если оборвано звено, если износ звена сварной или штампованной цепи более 10% первоначального диаметра (калибра) плюс минусовый допуск на изготовление цепи, если обнаружены трещины в звеньях цепи.

Как подразделяются блоки, применяемые на грузоподъемных кранах?

Блоки, применяемые на грузоподъемных кранах, подразделяются на рабочие и уравнительные.

Рабочие блоки, в свою очередь, делятся на подвижные и неподвижные. Если блок во время работы крана не поднимается и не опускается относительно уровня земли, то такой блок называется неподвижным, хотя он вращается на своей оси. Если же при подъеме или опускании груза блок перемещается вместе с ним, то такой блок называется подвижным.

Как подвижные, так и неподвижные блоки изготовляют из чугуна и стали. Причем блоки из чугуна используют для работы при небольших нагрузках, а из стали - для работы при больших и тяжелых нагрузках.

Какие блоки подвергаются наибольшему износу?

Наибольшему износу подвергаются быстроходные блоки. Чтобы износ блоков был равномерным, в многоблочных полиспастах при ремонте крана их следует менять местами.

Каким образом можно устранить неравномерный износ блока?

Неравномерный износ блока можно устранить путем обточки профиля ручья, причем уменьшение первоначального диаметра допускается не более чем на 3 мм для блоков диаметром 300 мм и не более 5 мм для блоков диаметром до 500 мм.

Можно ли эксплуатировать блок с отколотой ребордой?

Эксплуатировать блок с отколотой ребордой категорически запрещается, так как выщербленная реборда служит причиной схода каната с блока, а иногда может и перерезать канат, что грозит серьезной аварией.

Следует помнить, что за блоками грузоподъемных кранов нужно постоянно следить, так как выход блока из строя может привести к аварии.
Уравнительный блок, выравнивающий канаты левой и правой сторон полиспаста, не вращается при работе механизма, и на него порой не обращают внимания - не смазывают его ось, не осматривают крепление оси. Крановщику нужно помнить, что излом оси уравнительного блока или ее выпадение из опор приведет к тяжелой аварии - груз с крюком упадет на землю.

Что называется полиспастом?

Грузоподъемное устройство, состоящее из неподвижных и подвижных блочных обойм, через блоки которых пропущен канат или цепь, называется полиспастом. Причем чем больше блоков в подвижных и неподвижных обоймах полиспаста, тем больше ветвей каната или цепи, а следовательно, тем больше выигрыш в силе или в скорости.

Почему в полиспастах происходит выигрыш в силе?

Выигрыш в силе в полиспастах происходит потому, что масса груза, поднимаемого полиспастом, распределяется между всеми ветвями его каната. Поэтому чем больше блоков в полиспасте, тем большее количество ветвей каната участвует в подъеме груза и тем меньшее усилие приходится на каждую ветвь каната. Благодаря этому можно применять канат меньшего диаметра, а грузоподъемную или стрелоподъемную лебедку - с меньшим тяговым усилием.

Полиспасты какой кратности применяют на грузоподъемных кранах?

На грузоподъемных кранах применяют полиспасты с кратностью 2, 3, 4, 6 и т. д. Полиспаст с кратностью, равной 2, состоит из одного неподвижного блока и одного подвижного. При этом грузовой канат, закрепленный на стреле, сначала огибает подвижный блок, находящийся на крюковой обойме, а затем неподвижный и направляется на барабан лебедки.

Полиспаст с кратностью, равной 3, состоит из двух неподвижных блоков, установленных на стреле, и одного подвижного блока, помещенного в крюковой обойме. Полиспаст с кратностью, равной 4, состоит из двух подвижных и двух неподвижных блоков.

Кратность полиспаста - самая главная его характеристика, так как чем больше кратность, тем меньшее усилие необходимо затратить для подъема груза.

Что относится к сменным грузозахватным органам?

К сменным грузозахватным органам относятся крюк, грейфер, грузоподъемный электромагнит и т. п.

Каким способом изготовляются крюки грузоподъемных машин?

Крюки грузоподъемных машин - кованые и штампованные- должны изготовляться в соответствии с ГОСТ 2105-64.

После изготовления на них должны быть нанесены обозначения в соответствии с ГОСТ 2105-64.

Крюки при нагрузках свыше 3 т должны изготовляться вращающимися на шариковых закрытых опорах, за исключением крюков кранов специального назначения.

Чем должны быть снабжены крюки грузоподъемных кранов?

Крюки грузоподъемных кранов должны быть снабжены предохранительным устройством, предотвращающим.самопроизвольное выпадение съемного грузозахватного приспособления из зева крюка.

Рис. 3. Одноблочная крюковая обойма:
1 - плавки стопорные; 2 - кожух; 3 - щека; 4 я 8 - шарикоподшипники; 5 - ось; 6 - блок; 7 - гайка крюка; 9 - траверса; /0 - крюк; 11 - защелка крюка

Таким устройством могут не снабжаться крюки портальных кранов, работающих в морских портах, и1 крюки кранов, транспортирующих жидкий шлак или! расплавленный металл.

Допускается ли износ крюка?

Износ крюка допускается, но очень незначительный. Максимальный износ в зеве не должен превышать 10% первоначальной высоты его сечения.

В каких случаях бракуется крюк?

Крюк бракуется в следующих случаях: если он не вращается в траверсе; если отогнут рог крюка;
если износ крюка в зеве превышает 10% первоначальной высоты сечения;
если на крюке нет клейма ОТК; если на крюке имеются трещины.

Из каких частей состоит крюковая обойма?

Крюковая обойма (рис. 3) состоит из двух боковых щек, изготовленных из стали марки 3, упора, блоков, траверсы и крюка. Щеки между собой соединяются распорными трубками и стягиваются стяжными болтами. Блоки обоймы устанавливаются на ось, которая неподвижно закрепляется в боковых щеках с помощью ригельных планок. Траверса крюка тоже устанавливается в боковых щеках и закрепляется от осевого перемещения двумя стопорными планками; так как цапфы траверсы имеют по кругу проточки, то траверса может свободно поворачиваться в отверстиях боковых щек, благодаря чему крюк помимо вращения вокруг оси хвостовика может еще качаться вместе с траверсой, что значительно облегчает строповку грузов.

Для чего служит упор крюковой обоймы?

Упор крюковой обоймы служит для предохранения блока обоймы от возможного удара в случаях подхода крюка в крайнее верхнее положение.

На что должен обращать внимание обслуживающий персонал при эксплуатации крюков и крюковой обоймы?

Крюковая обойма стреловых, козловых и мостовых кранов является весьма ответственным узлом, поэтому крановщики и стропальщики при эксплуатации крана постоянно должны наблюдать за состоянием, крюковой обоймы. При каждом осмотре следует обязательно проверять исправность боковых щек, блоков, траверсы, крюка, гайки, закрепляющей крюк, крепление осей и упора. Во время работы крана в крюке могут появиться дефекты: отгиб рога крюка, забоины на теле крюка, износ или загрязнение опорного подшипника, поломка контровки гайки крепления крюка, истирание поверхности зева крюка, трещины, которые могут привести к тяжелым последствиям. Каждый из этих дефектов крановщик и стропальщик должны вовремя заметить. Крановщик должен также следить за смазкой блоков крюковой обоймы и упорного подшипника крюка, так как отсутствие смазки преждевременно выведет указанные детали из строя. Какие требования предъявляются к грейферам?

К грейферам предъявляются следующие требования:
грейфер должен иметь табличку с указанием завода-изготовителя, номера грейфера, собственного веса, вида материала, для перевалки которого грейфер предназначен, наибольшего допустимого веса зачерпнутого материала; при отсутствии заводской таблички последняя должна быть восстановлена владельцем грейфера;
по своей конструкции грейфер должен исключать возможность самопроизвольного раскрытия;
изготовленные отдельно от крана грейферы должны иметь (помимо таблички) паспорт, в котором должны быть записаны все данные о грейфере, предусмотренные типовым паспортом крана.

Крановщик должен помнить, что грузоподъемный кран, у которого грузозахватным органом является грейфер, можно допускать к работе только после взвешивания зачерпнутого материала при пробном зачерпывании; вес грейфера с зачерпнутым материалом не должен превышать грузоподъемности крана.

Для кранов с переменной грузоподъемностью, зависящей от вылета стрелы, вес грейфера не должен превышать грузоподъемности, соответствующей вылету, при котором производится работа крана с грейфером. Пробное зачерпывание должно производиться с горизонтальной поверхности свеженасыпного грунта.

Съемные грузозахватные приспособления и тара

Какие приспособления относятся к съемным грузозахватным приспособлениям?
К съемным грузозахватным приспособлениям относятся такие приспособления, которые навешиваются на крюк грузоподъемной машины (например, стропы, клещи, траверсы и т. п.).

Какие бывают стропы?

Стропы бывают универсальные, облегченные и многоветвевые. Стропа, имеющая форму замкнутой петли, называется универсальной, так как она применяется для строповки различных грузов.

Стропа, состоящая из одной ветви с закрепленными на концах крючьями и кольцами, называется облегченной (рис. 4).

Рис. 4. Стропы: а - универсальная; б - облег- ценная

Рис. 5. Стропа многоветвевая

Многоветвевой называется такая стропа, которая состоит из собранных на кольце нескольких ветвей, имеющих на концах крючья или захваты (рис. 5).

Каким образом закрепляются крючья, кольца и петли на концах строп?

Крючья, кольца и петли на концах строп закрепляются с применением коуша, путем заплетки свободного конца стропы или постановки зажимов. При заплетке конец стропы (каната) расплетается на пряди, затем эти пряди вплетают в тело каната с последующей оплеткбй мест соединения проволокой.

Сколько пробивок каната прядями должно быть при заплетке?

Число пробивок каната стропы прядями при заплетке должно быть не менее четырех при диаметре каната до 15 мм, не менее пяти -при диаметре каната от 15 до 28 мм и не менее шести-при диаметре каната от 28 до 60 мм.

Сколько зажимов должно быть поставлено на конец каната стропы?

При закреплении крючьев, колец и петель на конце каната стропы путем постановки зажимов количество их определяется при проектировании, но должно быть не менее трех; шаг расположения зажимов и длина свободного конца каната от последнего зажима должны быть равны не менее шести диаметрам каната. Ставить зажимы на стропах кузнечным или каким- либо другим горячим способом запрещается.

Из какого материала изготовляются крючья и кольца для облегченных и многоветвевых строп?

Крючья и кольца для строп должны изготовляться из стали марки 20 или из спокойной мартеновской стали марки 3, причем крючья должны иметь приспособления, предотвращающие самопроизвольное выпадание крюка из монтажных петель или из подвесок тары.

Кто имеет право изготовлять стропы, клещи и траверсы?

Стропы, клещи, траверсы и другие грузозахватные приспособления имеют право изготовлять предприятие или стройка, но изготовление их должно быть организовано централизованно и производиться по нормалям, технологическим картам или индивидуальным чертежам. Кроме того, при применении сварки в документации на изготовление строп, клещей, траверс и т. п. должны содержаться указания по ее выполнению и контролю качества.

Сведения об изготовлении строп, клещей, траверс и т. п. должны заноситься в журнал их учета. В это журнале должны быть указаны: наименование съемных грузозахватных приспособлений, грузоподъемность, номер нормали (технологической карты, чертежа), номера сертификатов на применяемый материал, результаты проверки качества сварки, результаты испытания съемного грузозахватного приспособления. Подвергаются ли техническому освидетельствованию стропы, клещи и траверсы после их изготовления?
После изготовления стропы, клещи, траверсы и другие грузозахватные приспособления должны обязательно подвергаться техническому освидетельствованию на‘предприятии или стройке, где они были изготовлены; при этом они должны быть осмотрены и испытаны грузом, в 1,25 раза превышающим их номинальную грузоподъемность.

После испытания указанные съемные грузозахватные приспособления должны быть снабжены металлической биркой или клеймом, на которых должны быть выбиты номер, грузоподъемность и дата испытания. Причем грузоподъемность строп общего назначения указывается при угле между ветвями в 90°, а грузоподъемность строп целевого назначения, предназначенных для подъема определенного груза, указывается при угле между ветвями, принятом при расчете. Стропы, клещи, траверсы и другие съемные грузозахватные приспособления, изготовляемые для сторонних организаций, кроме клейм или бирок должны снабжаться паспортом.

Кто должен производить техническое освидетельствование строп, клещей, траверс и тары?

Техническое освидетельствование строп, клещей, траверс и тары должно производить лицо надзора или другое лицо, специально назначенное приказом по предприятию или стройке.

Следует ли периодически проверять стропы, клещи и траверсы в процессе их эксплуатации?

Стропы, клещи и траверсы в процессе их эксплуатации следует обязательно периодически прйверять путем тщательного осмотра в сроки, установленные администрацией предприятия или стройки, но не реже чем: стропы - через каждые десять дней, клещи - через один месяц, траверсы -через шесть месяцев.

Осмотр должен производиться лицом, ответственным за исправное состояние съемных грузозахватных приспособлений; результаты осмотра должны заноситься в журнал их осмотра.

Следует ли проверять стропы, клещи и траверсы ежедневно (ежесменно)?
Стропы, клещи и траверсы следует обязательно проверять ежедневно (ежесменно) перед началом работы. Проверять их должны стропальщики, крановщики и лица, ответственные за безопасное перемещение грузов.

При каких максимальных углах между ветвями строп разрешается зачаливать груз?

Максимальный угол между ветвями строп приза- чаливании груза должен быть не более 90°. Увеличение этого угла до 120° может быть допущено лишь в исключительных случаях по расчету.

Почему нельзя допускать при подъеме груза угол между ветвями строп более 90°?

Потому, что с увеличением угла между ветвями строп натяжение на ветви сильно увеличится, что может привести к разрыву самих строп, крючьев или монтажных петель железобетонных или бетонных изделий. Так, при угле между ветвями строп, равном 60°, натяжение на ветви строп увеличится на 15%, при угле 90° натяжение увеличится на 42%, а при угле 120° натяжение на ветви строп увеличится в 2 раза.

В каких случаях бракуются стропы?

Стропы бракуются в следующих случаях: если количество оборванных проволочек на шаг свивки в канатах строп больше нормы (см. таблицу на с. 244), если крючья строп имеют трещины, если зев крюка стропы имеет износ более 10% первоначальной высоты его сечения, если канат стропы имеет оборванную прядь, если канат стропы имеет поверхностный износ или коррозию 40% и более, если выпали коуши, если кольца строп имеют трещины или износ более допустимого, если канат стропы сильно деформирован (сплющен).

Кто имеет право изготовлять тару?

Изготовлять тару имеют право предприятие или стройка, но изготовлять ее нужно централизованно и производить по нормалям, технологическим картам и индивидуальным чертежам.

После изготовления тара должна быть подвергнута техническому освидетельствованию путем осмотра, так как испытание тары грузом не обязательно. Осмотр тары должен производиться по инструкции, утвержденной руководством предприятия или стройки, определяющей порядок и методы осмотра, а также устранения обнаруженных дефектов.

Сведения об изготовлении и освидетельствовании тары должны заноситься в журнал учета съемных грузозахватных приспособле- .ний и тары. В этом журнале должны быть указаны: наименование тары, собственный вес тары, грузоподъемность ее, назначение тары, номер нормали (технологической карты, чертежа), номера сертификатов на примененный материал, результаты проверки качества сварки, результаты осмотра тары.

Какие сведения должны быть нанесены на тару после ее технического освидетельствования?

После технического освидетельствования на тару должны быть нанесены следующие сведения: номер тары, собственный вес тары, наибольший вес груза, для транспортировки которого она предназначена, и назначение тары.

Следует ли периодически осматривать тару?

Тару следует обязательно осматривать периодически (ежемесячно) и результаты осмотра заносить в журнал осмотра грузозахватных приспособлений и тары. Осмотр тары должно производить лицо, ответственное за исправное состояние тары. Кроме того, ежедневно (ежесменно) перед началом работы тару должны осматривать стропальщики, крановщики и лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами.

В каких случаях бракуется тара?

Крановщики и стропальщики должны помнить, что съемные грузозахватные приспособления и тара, не прошедшие технического освидетельствования, не имеющие бирок (клейм) и неисправные, к работе не допускаются и они не должны находиться в местах производства работ.

К атегория: - Крановщикам и стропальщикам

Ответ. Должен быть не менее 5 при машинном приводе и не менее 3 – при ручном (п. 3.4.7.3).

Вопрос 132. Каким путем допускается сращивание цепей?

Ответ. Допускается путем электро– или кузнечно-горновой сварки новых вставленных звеньев или с помощью специальных соединительных звеньев. После сращивания цепь осматривается и испытывается нагрузкой в соответствии с документацией (п. 3.4.7.6).

Вопрос 133. Для чего допускается применять пеньковые канаты?

Ответ. Допускается применять для изготовления стропов. При этом коэффициент запаса прочности должен быть не менее 8 (п. 3.4.8.1).

Вопрос 134. Какие надписи должны быть на бирках (ярлыках), которыми в обязательном порядке снабжаются канаты, шнуры и веревки?

Ответ. Должны быть указаны инвентарный номер, допустимая грузоподъемность и дата следующего испытания (п. 3.4.8.3).

Вопрос 136. На что необходимо обращать внимание при осмотре канатов?

Ответ. Необходимо обращать внимание на отсутствие гнили, гари, плесени, узлов, разлохмачиваний, промятостей, надрывов, надрезов и других дефектов. Каждый виток каната должен отчетливо выделяться, крутка должна быть равномерной. У пеньковых канатов, применяемых для оттяжки, не должно быть перетертых или размочаленных прядей (п. 3.4.8.9).

Вопрос 137. В какие периоды должны осматриваться канаты и шнуры в процессе эксплуатации?

Ответ. Должны осматриваться через каждые 10 дней (п. 3.4.8.11).

Вопрос 138. Для чего предназначаются монтерские когти?

Ответ. Предназначаются для работы на деревянных и деревянных с железобетонными пасынками опорах линий электропередачи и связи, на железобетонных опорах воздушных линий электропередачи (ВЛ) 0,4-10 и 35 кВ, а также на цилиндрических железобетонных опорах диаметром 250 мм ВЛ 10 кВ (п. 3.5.1).

Вопрос 139. Каков срок службы когтей и лазов (кроме шипов)?

Ответ. Срок службы 5 лет (п. 3.5.12).

Вопрос 140. В какие сроки подвергаются статическим испытаниям когти и лазы?

Ответ. Подвергаются испытаниям не реже одного раза в 6 месяцев (п. 3.5.16).

Вопрос 141. Какой должна быть масса пояса?

Ответ. Должна быть не более 2,1 кг (п. 4.1.7).

Вопрос 142. Какую динамическую нагрузку должен выдерживать пояс?

Ответ. Должен выдерживать нагрузку, возникающую при падении груза массой 100 кг с высоты, равной двум длинам стропа (фала) (п. 4.1.9).

Вопрос 143. Из какого материала должен быть изготовлен строп (фал) пояса для электрогазосварщика и других работников, выполняющих огневые работы?

Ответ. Должен быть изготовлен из стального каната или цепи?

Вопрос 144. С какой целью применяются ловители с вертикальным страховочным канатом?

Ответ. Применяются для обеспечения безопасности работника при подъеме и спуске по вертикальной и наклонной (более 75° к горизонту) плоскостям (п. 4.3.1).

Вопрос 145. Каков принцип работы ловителя и в целом системы?

Ответ. При срыве работника под его весом через систему пояс-строп корпус ловителя поворачивается, и страховочный канат защемляется между подвижным и неподвижным кулачками, стопоря ловитель на страховочном канате и удерживая работника от перемещения вниз (п. 4.3.3).

Вопрос 146. Для каких целей должны применяться каски?

Ответ. Должны применяться для защиты головы работника от механических повреждений падающими сверху предметами или при соударении с конструктивными и другими элементами, для защиты от воды, поражения электрическим таком при работах на высоте по строительству, монтажу, демонтажу, выполнения ремонтных, наладочных и других работ (п. 4.5.1).

Вопрос 147. Что должны обеспечивать каски?

Ответ. Должны обеспечивать максимальное передаваемое усилие при номинальной энергии удара 50 Дж не более 5 кН (500 кгс) – для касок первой категории качества и не более 4,5 кН (450 кгс) – для касок высшей категории качества (п. 4.5.3).

Вопрос 148. Каких цветов выпускается корпус касок?

Ответ. Выпускается четырех цветов:

белого – для руководящего состава, начальников цехов, участков, работников службы охраны труда, государственных инспекторов органов надзора и контроля;

красного – для мастеров, прорабов, инженерно-технических работников, главных механиков и главных энергетиков;

желтого и оранжевого – для рабочих и младшего обслуживающего персонала (п. 4.5.6).

Вопрос 149. Какую маркировку имеет каждая каска?

Ответ. Имеет следующую маркировку:

на середине верхней части козырька каски методом литья должно быть нанесено название каски – «Строитель»;

на внутренней стороне козырька или корпуса методом литья или формования должно быть нанесено: товарный знак предприятия-изготовителя, обозначение стандарта, размер каски, дата выпуска (месяц, год) (п. 4.5.16).

Вопрос 150. Каков гарантийный срок хранения и эксплуатации касок?

Ответ. Гарантийный срок составляет 2 года с даты изготовления (п. 4.5.21).

Вопрос 151. Какие устройства безопасности должны иметь механизмы и оборудование с механическим приводом?

Ответ. Должны иметь блокировки самопроизвольного пуска, легкодоступные и четко распознаваемые для оператора устройства экстренной остановки. Опасные движущиеся части должны иметь защитные ограждения (п. 5.1.4).

Вопрос 152. Какие требования предъявляются к гаечным ключам?

Ответ. Зевы гаечных ключей должны соответствовать размерам гаек или головок болтов и не иметь трещин, забоин. Не допускается наращивать рычагами ключи, не рассчитанные на работу с увеличенным плечом воздействия (п. 5.2.10).

Вопрос 153. Какими рукавицами должны быть обеспечены работники, занятые на работах с использованием ручного пневматического инструмента ударного или вращательного действия?

Ответ. Должны быть обеспечены рукавицами с антивибрационной прокладкой со стороны ладони (п. 5.3.6).

Вопрос 154. На какое напряжение должен применяться ручной электрифицированный инструмент?

Ответ. Должен применяться, как правило, на напряжение не выше 42 В. Корпус ручного электрифицированного инструмента I класса (при напряжении выше 42 В, не имеющий двойной изоляции) должен быть заземлен (занулен) (п. 5.4.1).

Вопрос 155. Кто допускается к работе с ручным электрифицированным инструментом?

Ответ. Допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие специальное обучение, сдавшие соответствующий экзамен и имеющие запись об этом в удостоверении по охране труда (п. 5.4.6).

Вопрос 156. Что должен иметь ручной пиротехнический инструмент?

Ответ. Должен иметь:

защитное устройство или экран;

устройство, предохраняющее от случайного выстрела;

устройство, предохраняющее от выстрела, если насадка пистолета не уперта в рабочую поверхность (п. 5.5.2).

Вопрос 157. Кто допускается к работам с применением ручного пиротехнического инструмента?

Ответ. Допускаются работники, обученные по безопасному его применению (п. 5.5.7).

Вопрос 158. Какие работники допускаются к самостоятельной работе с ручным пиротехническим инструментом поршневого типа?

Ответ. Допускаются работники не моложе 18 лет, проработавшие в организации не менее 1 года, имеющие квалификацию не ниже третьего разряда, прошедшие курс обучения по утвержденной программе, сдавшие экзамены квалификационной комиссии и получившие удостоверение на право работы с ручным пиротехническим инструментом поршневого типа (п. 5.5.10).

Вопрос 159. Кто должен иметь удостоверение на право руководства работами с ручным пиротехническим инструментом?

Ответ. Должны иметь мастера, прорабы, механики и другие специалисты, связанные с эксплуатацией этого инструмента, которые должны проходить курс обучения по программе для специалистов и получить удостоверение на право руководства этими работами (п. 5.5.11).

Вопрос 160. Что должен получить перед началом работы работник, допущенный к самостоятельной работе с ручным пиротехническим инструментом (оператор)?

Ответ. Должен получить:

наряд-допуск на право производства работ;

пиротехнический инструмент;

патроны (не более установленной нормы);

средство индивидуальной защиты (защитную каску, противошумные наушники, защитный щиток, кожаные перчатки или рукавицы) (п. 5.5.12).

Задачи 81-90

Произвести расчет вертикального ковшевого элеватора производительностью Q , предназначенного для транспортирования материала насыпной плотностью r , средней крупностью а с на высоту Н . Элеватор установлен на открытой площадке.

Исходные данные для решения задачи выбрать из таблицы 5.

Таблица 5

Методические указания: , с.216...218, пример 12.

Методические указания к выполнению практических работ

Практическая работа № 1

Выбор стальных канатов и цепей, блоков, звёздочек и барабанов .

1. Выбор стальных канатов и цепей .

Точный расчёт канатов, сварных и пластинчатых цепей, вследствии неравномерности распределения напряжений, очень сложный. Поэтому их расчёт выполняется по нормам Госгортехнадзора.

Канаты и цепи подбирают по ГОСТу в соответствии с соотношением:

F р £ F р. m

где F р. m - разрывное усилие каната (цепи), принимаемое по таблицам

соответствующих ГОСТов на канаты (цепи);

F р - расчётное разрывное усилие каната (цепи), определяемое по

F р = F m ах · n,

где n - коэффициент запаса прочности, принимаемый по данным Пра-

вил Госгортехнадзора в зависимости от назначения каната и

режима работы механизма. Его значение для канатов nk и цепей

nц приведены в таблице П1 и П2.

F m ах - максимальное рабочее усилие ветви каната (цепи):

Fmах = G/ z · h n , кН,

Здесь G - вес груза, кН;

z - число ветвей каната (цепи), на которых подвешен груз;

h n - КПД полиспаста (табл. П3).

Число ветвей каната, на которых подвешен груз, равно:

z = u · а ,

где а - число ветвей, наматываемых на барабан. Для простого (оди

нарного) полиспаста а = 1, а для сдвоенного а = 2;

u - кратность полиспаста.

По полученному значению разрывного усилия F р из условия F р £ F р. m

по таблицам ГОСТов подбираем размеры каната (цепи).

Пример 1. Подобрать канат для механизма подъёма мостового крана грузоподъёмностью G = 200 кН. Высота подъёма груза Н = 8м. Режим работы – лёгкий (ПВ = 15%). Полиспаст сдвоенный кратностью u = 4.

Исходные данные:

G = 200 кН – вес поднимаемого груза;

Н = 8м – высота подъёма груза;

Режим работы – лёгкий (ПВ = 15%);

а = 2 – число ветвей, наматываемых на барабан;

u = 4 – кратность полиспаста.

Максимальное рабочее усилие одной ветви каната:

Fmах = G/ z · h n = 200/ 8 · 0,97 = 25,8 кН,

где z = u · а = 4 · 2 = 8 – число ветвей, на которое подвешен груз;

h n - КПД полиспаста, по табл. П3 при u = 4 для полиспаста с подшип-

ником качения h n = 0,97 Расчётное разрывное усилие: F р = F m ах · n к = 5 · 25,8 = 129 кН,

где n к – коэффициент запаса прочности каната, для крана с машинным

приводом при лёгком режиме работы n к = 5 (табл. П1).

По ГОСТ 2688-80 (табл. П5) выбираем канат типа ЛК – Р 6х19+1 о. с. с разрывным усилием F р. m . = 130 кН при пределе прочности G в = 1470 МПа, диаметр каната d к = 16,5 мм. Фактический запас прочности каната:

n ф = F р. m . · z · h n/ G = 130 · 8 · 0.97/200 = 5.04 > n к = 5,

Следовательно, выбранный канат подходит.

Пример 2. Подобрать сварную калиброванную цепь для ручной тали грузоподъёмностью G = 25 кН. Кратность полиспаста u = 2 (полиспаст простой).

Исходные данные:

G = 25 кН – грузоподъёмность тали;

u = 2 – кратность полиспаста;

а = 1 – полиспаст простой.

Fmах = G/ z · h б = 25/2 · 0,96 = 13 кН,

где z = u · а = 2 · 1 = 2 – число ветвей, на которое подвешен груз;

h б = 0,96 - КПД цепного блока. Расчётное разрывное усилие: F р = F m ах · n ц = 3 · 13 = 39 кН,

где n ц – коэффициент запаса прочности цепи, для сварной калиброванной

цепи при ручном приводе n ц = 3 (табл. П2).

По таблице П6 выбираем сварную калиброванную цепь с разрывным усилием F р. m . = 40 кН, у которой диаметр прутка d ц = 10 мм, внутренняя длина (шаг) цепи t = 28 мм, ширина звена В = 34 мм.

Фактический запас прочности:

n ф = F р. m . · z · h n/ G = 40 · 2 · 0.96/25 = 3,1 > n ц = 3.

Выбранная цепь подходит.

Пример 3. Подобрать грузовую пластинчатую цепь для механизма подъёма с машинным приводом грузоподъёмностью G = 30 кН. Груз подвешен на двух ветвях (z = 2).

Исходные данные:

G = 30 кН – вес поднимаемого груза;

z = 2 – число ветвей, на которых подвешен груз.

Максимальное рабочее усилие одной ветви цепи:

F m ах = G/ z · h зв = 30/2 · 0,96 = 15,6 кН,

где h зв = 0,96 - КПД звездочки.

Расчётное разрывное усилие: F р = F m ах · n ц = 5 · 15,6 = 78 кН,

где n ц – коэффициент запаса прочности цепи, для пластинчатой цепи с

машинным приводом n ц = 5 (табл. П2).

По таблице П7 принимаем цепь с разрушающим усилием F р. m . = 80 кН, у которой шаг t = 40 мм, толщина пластины S = 3 мм, ширина пластины h = 60 мм, число пластин в одном звене цепи n = 4, диаметр средней части валика d = 14 мм, диамерт шейки валика d 1 = 11 мм, длина валика в = 59 мм.

Фактический запас прочности:

n ф = F р. m . · z · h n/ G = 80 · 2 · 0.96/30 = 5,12 > n ц = 5.

Выбранная цепь подходит.

2. Расчёт блоков, звёздочек и барабанов.

Минимально допустимый диаметр блока (барабана) по дну ручья (канавки) определяется по нормам Госгортехнадзора:

Д б ³ (е – 1) d к , мм

где е - коэффициент, зависящий от типа механизма и режима работы, вы-

бираемый по нормативным данным Правил Госгортехнадзора

(табл. П4);

d к - диаметр каната, мм.

Размеры блоков нормализованны.

Диаметр блока (барабана) для сварных некалиброванных цепей определяют по соотношениям:

для механизмов с ручным приводом Д б ³ 20 d ц ;

для механизмов с машинным приводом Д б ³ 30 d ц ;

где d ц - диаметр прутка стали, из которого изготовлена цепь.

Диаметр начальной окружности звёздочки для сварной калиброванной цепи (диаметр по оси прутка, из которого изготовлена цепь) определяют по формуле:

Д н . о . = t/ sin 90 ° /z , мм

где t - внутренняя длина звена цепи (шаг цепи), мм;

z - число гнёзд на звёздочке, принимают z ³ 6.

Диаметр начальной окружности звёздочки для пластинчатой цепи опреде-

ляют по формуле:

Д н . о . = t/ sin 180 ° /z , мм

где t - шаг цепи, мм;

z - число зубьев звёздочки, принимают z ³ 6.

Барабаны для канатов применяют с однослойной и многослойной навивкой, с гладкой поверхностью и с винтовой нарезкой на поверхности обечайки, с односторонней и двухсторонней навивкой каната.

Диаметр барабана, как и диаметр блока, определяют по Правилам Госгортехнадзора:

Д б ³ (е – 1) d к , мм.

Длину барабана при двухсторонней навивке каната определяют по формуле:

а при односторонней навивке:

https://pandia.ru/text/78/506/images/image005_7.png" width="124" height="32 src=">,

где z – количество рабочих витков каната;

https://pandia.ru/text/78/506/images/image007_5.png" width="18" height="23 src=">,

Где b – расстояние между осями ручьёв крайних блоков, принимается по таблице П8;

hmin – расстояние между осями барабана и осью блоков в крайнем верхнем положении;

Допускаемый угол отклонения набегающей на барабан ветви каната от вертикального положения, =4…6°.

Толщина стенки барабанов может быть определена из условия прочности при сжатии:

https://pandia.ru/text/78/506/images/image009_4.png" width="48" height="29"> - допускаемое напряжение на сжатие, Па, при расчётах принимают:

80МПа для чугуна С4 15-32;

100МПа для сталей 25Л и 35Л;

110МПа для сталей Ст3 и Ст5.

Для литых барабанов толщину стенки можно определить по эмпирическим формулам:

для чугунных барабанов https://pandia.ru/text/78/506/images/image010_1.png" width="26" height="25 src=">= 0,01 Дб +3 мм, а затем произвести её проверку на сжатие. Должно быть:

https://pandia.ru/text/78/506/images/image012_2.png" width="204" height="72"> мм

где t =28 мм – внутренняя длина звена (шаг) цепи;

z 6 – число гнёзд на блоке (звёздочка), принимаем z =10.

Пример 5. По данным примера 3 определите диаметр начальной окружности звёздочки.

Диаметр начальной окружности звёздочки

мм,

где t =40 мм – шаг цепи;

z 6 – число зубьев звёздочки, принимаем z =10.

Пример 6. Определить основные размеры литого чугунного барабана по данным примера 1..png" width="156 height=44" height="44">,мм

где dк = 16,5 мм – диаметр каната;

е – коэффициент, зависящий от типа механизма и режима работы, для кранов с Машиным приводом при лёгком режиме работы е =20 (табл. П4)

Дб =(20-1)∙16,5=313,5 мм, принимаем значение диаметра барабана из нормального ряда Дб =320 мм (табл. П8).

Определяем длину барабана. Барабан с двухсторонней нарезкой. Рабочую длину одной половины барабана определяем по формуле:

мм

где t – шаг витков, для барабана с канавками

t= dк+ (2…3)=16,5+(2…3)=(18,5…19,5) мм, принимаем t= 19 мм;

zo =1,5…2 – число запасных витков каната, принимаем zo =2 витка;

zр – количество рабочих витков каната

https://pandia.ru/text/78/506/images/image019_0.png" width="210 height=36" height="36"> мм

Полная длина барабана:

Lб =2(lp+l3)+lo , мм,

Где l3 – длина барабана, необходимая для крепления каната;

https://pandia.ru/text/78/506/images/image022_0.png" width="16" height="15">=4-6° - допускаемый угол отклонения набегающий на барабан ветви каната от вертикального положения, принимаем = 6°.

l0 =200-2∙4/80∙tg6°=99.1 мм

принимаем l0 =100 мм.

Таким образом, полная длинна барабана

lб =2(608+60)+100=1436 мм, принимаем

lб =1440 мм = 1,44 м

Толщину стенки барабана определяем по формуле:

https://pandia.ru/text/78/506/images/image024_0.png" width="47 height=19" height="19">мм.

Толщина стенки литого барабана должна быть не менее 12 мм.

Практическая работа № 2

Расчёт лебёдок и подъёмных механизмов талей с ручным и электрическими приводами по заданным условиям.

1. Расчёт лебёдок с ручным приводом

последовательность расчёта лебёдки с ручным приводом.

1) Выбрать схему подвески груза (без полиспаста или с полиспастом).

2) По заданной грузоподъёмности подобрать канат.

3) Определить основные размеры барабана и блоков.

4) Определить момент сопротивления на валу барабана от веса груза Тс и момент на валу рукоятки, создаваемый усилием рабочего Тр.

Момент сопротивления от веса груза

Н∙ м,

где Fmax - максимальное рабочие усилие в ветви каната, Н; Дб – диаметр барабана, м.

Момент на валу рукоятки:

Н∙м,

где Рр – усилие одного рабочего, принимается

Рр =100…300 Н

n – Число рабочих;

https://pandia.ru/text/78/506/images/image001_21.png" width="15" height="17 src=">.png" width="80 height=48" height="48">

где η – КПД лебёдки.

6) Произвести расчёт открытых зубчатых передач и валов (методика их расчёта изучалась в разделе «Детали машин» предмета «Техническая механика»).

7) Определить основные размеры рукоятки. Диаметр стержня ручки определяют из условия прочности при изгибе:

м,

где l1 – длина стержня ручки, принимается l1 =200…250 мм для одного рабочего и l1 =400…500 мм для двух рабочих;

https://pandia.ru/text/78/506/images/image029_1.png" width="29" height="23 src=">=(60…80) МПа=(60…80)∙106Па.

Толщину рукоятки в опасном сечении рассчитывают на совместное действие изгиба и кручения:

где G - грузоподъемность лебедки, кН;

Vр - окружную скорость приводной рукоятки обычно принимают

Vр =50...60 м/мин.

Пример 7. Произвести расчет механизма подъема ручной лебедки, предназначенной для подъема груза весом G= 15 кН на высоту Н= 30м. Количество рабочих n =2. КПД лебедки h =0,8. Поверхность барбана гладкая, число слоев навивки каната на барабан m =2. Кратность полиспаста u =2. Полиспаст простой (а =1).

Исходные данные:

G =15кН - вес поднимаемого груза;

Н =10м - высота подъема груза;

n =2 - количество рабочих;

h =0,8 - КПД лебедки;

m =2 - число слоев навивки каната на барабан;

поверхность барабана гладкая;

u =2 - кратность полиспаста;

а =1 - число ветвей, наматываемых на барабан.

Выбор каната.

Максимальное рабочие усилие в одной ветви каната:

Fmax= 15/2×0,99=7,6 кН,

где z= u ×а= 2 - число ветвей, на которых висит груз;

КПД полиспаста по табл. П3 для полиспаста кратностью u =2 на подшипниках качения 0,99.

Расчетное разрывное усилие:

Fp= nк × Fmax =5,5×7,6=41,8 кН,

где n к - коэффициент запаса прочности каната, для грузовой лебедки с ручным приводом n к =5,5 (табл. П1).

По ГОСТ 26.88-80 (табл. П5) выбираем канат типа ЛК-Р 6х19 + 1 о. с. с разрывным усилием Fp. m.= 45,45 кН при пределе прочности 1764 МПа, диаметр каната d к =9,1 мм.

Фактический запас прочности каната:

n ф = Fр. m. · z · hn/G = 45,45 · 2 · 0.99/15 = 6 > n к = 5,5.

Определение основных размеров барабана.

Минимально допустимый диаметр барабана:

Дб ³ (е – 1)dк, мм

где е - коэффициент, зависящий от типа механизма и режима работы, для

грузовых лебедок с ручным приводом е =12 (табл. П4);

dк - диаметр каната, мм, тогда

Дб ³ (12 – 1)9,1=100,1мм

Принимаем из нормального ряда Дб =160мм (табл. П8).

Рабочую длину барабана при многослойной навивке каната определяем по формуле:

где t – шаг витков, для гладкого барабана; t = dk =9.81 мм;

Lk – длина каната без учёта запасных витков

Lk=H∙u=30∙2=60 м

Полная длина барабана с односторонней навивкой

l б = l р + l в + l з ,

где l б =(1,5…2)∙ t – длина барабана, необходимая для запасных витков,

l б =(1,5…2)∙9,81=13,65…18,2 мм,

принимаем l б =18 мм

l з – длина барабана, необходимая для закрепления каната