Какие бывают режимы работы кранов

Кран — специальная техника для погрузочно-разгрузочных мероприятий, перемещения грузов на строительных, промышленных, складских, сборочных, ремонтных и других площадках. Это грузоподъемный транспорт, работающий по циклическому принципу. Современный кран -грузоподъемная спецмашина, отличающаяся циклическим характером функционирования. Что понимается под термином «цикл работы крана»? Это операция, включающая 3 этапа — захват перемещаемого предмета, холостой и рабочий ход.

Что понимается под циклом работы крана

Цикл функционирования крана состоит из 3 частей:

1. Захват техникой груза.
2. Рабочий этап — транспортировка, перекладывание и разгрузка предметов.
3. Холостой ход — возврат транспорта и подъемного механизма в исходную точку и состояние для начала следующего цикла.

Современный грузоподъемный транспорт разделяют на несколько групп режимов работы в зависимости от числа реализованных за полный период эксплуатации циклов. Выделяют 10 классов С0 — С9. С0 — тип кранового устройства, число циклов которого соответствует значению не более 1,6*10000, а С9 — от 4*1000000 и больше. Для типов спецтехники С1 — С8 цифра меняется в рамках значений 3,2*10000 — 2*1000000.

Технические стандарты и условия определяют количество возможных операций по перемещению к грузу и на исходную позицию, подъему предмета на высоту. В зависимости от этого выделяют типы кранов:

• стационарные;
• переставные;
• радиальные;
• передвижные;
• самоподъемные.

Другая классификация основана на особенностях конструкции: разновидности общего привода, формы и отличий грузозахватного элемента, возможной степени поворота, типа опоры и иных конструктивных решений.

Устройство козлового крана

Кран состоит из двух опор, которые двигаются по рельсам. Для их большей устойчивости они выполнены в форме треугольника. На них устанавливается пролетный элемент – мост. Он состоит из одной или двух балок. Его конструкция определяет длину пролета и уровень грузоподъемности. Конструкция с одной балкой ограничена:

• по длине – до 40 метров;
• по грузоподъемности – до 20 тонн.

Конструкция из двух балок является более прочной. Их длина может превышать 40 метров, а способность выдерживать вес увеличена до 50 тонн.

Основными элементами козловых кранов выступают:

• ходовое устройство;
• тележка;
• лебедка.

Ходовое устройство – это тележка с одним или двумя колесами, которая движется вдоль основы опорных стоек при помощи электродвигателя. Крутящий момент от электродвигателя передается при помощи цилиндрического или конического редуктора.

Подъемные тележки бывают разных видов:

1. Монорельсовые. Перемещение устройства осуществляется по нижней полке. Старая модель тележки, которая быстро изнашивается и имеет низкий уровень устойчивости.
2. Двухрельсовые. Снабжают монорельсовыми каретками, а нижние пояса моста выполняют из двутавровых балок, однако при этом резко возрастает число ходовых колёс.
3. Канатные. Устанавливаются на краны с легким и средним режимом работы. Движение осуществляется за счет канатной тяги. Их недостаток – быстрый износ каната.
4. Самоходные. Перемещение происходит по специальным направляющим. Они оснащаются отдельным приводом и грузоподъемным механизмом. Являются самыми востребованными.
5. Чтобы смягчить удар тележек об балки в местах конечного положения тележек, на них устанавливаются ограничители – резиновые или деревянные буферы.

Конструкция лебедки может иметь нарезной барабан или шкив. Устройства с нарезным барабаном являются более надежными в эксплуатации. Однако их недостаток состоит в большой массе и габаритах. Если ход лебедки составляет 40-45 метров, используются натяжные лебедки. Чтобы добиться правильной ориентации груза в тележках предусмотрен механизм их поворота.

Козловой кран также состоит из кабины, которая выступает в роли органа управления. Кабины бывают двух типов:

• подвижные;
• неподвижные.

Из кабины оператора открывается полный обзор за крюком, передвигающимся грузом, ходовыми тележками и подкрановыми путями.

Дополнительное оборудование:

• пульт дистанционного управления;
• ограничитель подъема груза;
• весы;
• частотный преобразователь.

Эти элементы расширяют функциональность козлового крана и делают его работу более безопасной. Их можно устанавливать уже на этапе эксплуатации оборудования.

Классификация кранов по режиму работы

Грузоподъемная техника в зависимости от сферы применения может эксплуатироваться с разной интенсивностью и цикличностью. Нормативные документы регламентируют группы режима работы крана и его механизмов.

Российские нормативные акты выделяют 6 категорий, отличающихся по комбинации степени нагружения и класса использования. Последний параметр зависит от нормативов времени эксплуатации механизма и меняется от А0 (легкий режим работы крана) до А6 (высокая степень эксплуатации). Функционирование со средней интенсивностью соответствует показателю а3, высокая интенсивность в 3 смены — а5.

По степени нагружения выделяют крановые механизмы следующих видов:

1. В1. Минимальные нагрузки с малым количеством торможений и пусков. Перемещение груза с малым весом.
2. В2. Основа — средние и минимальные нагрузки с периодическими пусками и торможением. Ограниченная площадь перемещения.
3. В3. Доминируют средние нагрузки, иногда встречаются тяжелые операции. Большая масса перемещаемых предметов, небольшая площадь передвижения, постоянные торможения и пуски.
4. В4. Основа — максимальные нагрузки. Ограниченная площадь манеренности, большая масса перемещаемых предметов, постоянные торможения и пуски.

Соответствие 2 рассмотренных значений выражается отдельным коэффициентом: 1К — 8К. Для 3к характерна работа системы от 800 до 1600 часов (1м-2м). Для настройки транспорта опираются на минимальный порог.

Преимущество козловых кранов

Преимущество козловых кранов заключается в их возможности обеспечивать обслуживание большей площади. Для этого он не нуждается в монтаже специальных опор. К другим преимуществам необходимо добавить:

• мобильность;
• возможность обслуживать малые и большие площади;
• высокий уровень грузоподъемности;
• большая высота подъема груза;
• надежность и долговечность в эксплуатации.

Козловые краны также обладают высокой скоростью перемещения грузов. Они способны работать в температурном диапазоне от -40 до +40 градусов. Их можно укомплектовывать дополнительным оборудованием для повышения функциональности.

Перерегистрация

Номер, присвоенный при регистрировании грузоподъемной конструкции, сохраняется до окончания использования агрегата. Однако правило распространяется на технику при наличии одного собственника.

Повторная регистрация кранов в отделе Ростехнадзора требуется грузоподъемной технике и после:

• работ по реконструкции;
• капитального ремонта (если на технику составили новый технический паспорт);
• перемещения мостового агрегата на другую постоянную площадку.

Снять с учета технику в отделении РТН необходимо при:

• выходе из строя прибора и списании из перечня объектов компании;
• переходе устройства в категорию не подлежащего регистрации после реконструкции.

Компания должна подать заявление в письменной форме и паспорт технического средства с зафиксированными причинами перерегистрации либо вывода объекта из перечня зарегистрированных.

Цикл работы

Для проведения различных строительных, ремонтных, а также монтажных и работ по погрузке-­разгрузке используется кран, который должен соответствовать требованиям указанным в ГОСТ и СНиП. Современный кран является грузоподъемной специальной машиной циклического действия. Цикл работы такого ПС состоит из трех главных этапов, то есть захват самого груза, а также рабочий и холостой ход. Где рабочий ход представляет собой разгрузку и перемещение самого различного груза, а холостой ход является возвратом данного грузоподъемного обычного механизма в исходное положение для дальнейшей работы.

Факторы работы

Работа современного крана должна соответствовать классу использования общей цикличности, а также отвечать требованиям ИСО 4301/1­86. Функционирование данного сооружения должно проводиться согласно принятому ГОСТ 27555­87. Работа кранов должна быть безопасной и осуществляется согласно параметрам рабочего режима и цикличности. Здесь требуется обязательно учитывать такой важный фактор, как число циклов за единицу общего времени. Если цикличность, а также частота включения и последующего выключения не будет соответствовать требованиям ГОСТ и СНиП, то качество работы и срок годности подъемного такого сооружения будет значительно уменьшаться.

Класс использования по числу циклов

Рабочие современные краны различаются по классам их использования в зависимости от циклов работы в течение всего их срока службы. Такие классы различаются на десять типов, которые обозначаются от С0 до С9. Где класс С0 соответствует количеству циклов работы крана равному до 1,6х10 000, а С9 имеет число циклов за всю службы равное 4х1 000 000 и более. Остальные классы от С1 до С8 соответствуют числу циклов от 3,2з 10 000 до 2х1 000 000 за весь срок общей службы. Цикличность обычно включает в себя ряд операций от перемещения к грузу до его подъема и возвращение на прежнее положение для дальнейшей работы. Рабочий срок службы каждого типа крана устанавливается в технических условиях и стандартах согласно числу циклов, которые сможет сделать кран за общий срок его функционирования. Такие краны разделены на стационарные, радиальные, переставные, самоподъемные и передвижные. Они разделяются также по типу общего привода, степени поворота, грузозахватного органа, виду опоры и конструктивного решения. Также краны разделяются по сроку службы, общей цикличности работы, по основной группе, классу и режиму работы. Где режим общей работы кранов должен соответствовать ГОСТ 25835­83.

Какие краны подлежат регистрации

Требования о прохождении техосмотра и постановке на учет видов крановой техники содержатся в «Правилах безопасности ОПО», зафиксированных распоряжением Ростехнадзора №533 от 2013 г. (п. 3-4, п. 148). В некоторых моделях данные об обязательной постановке на учет указываются в заглавном листе паспорта техсредства.

В органах Ростехнадзора до начала рабочего процесса необходимо утвердить:

• грузоподъемные крановые агрегаты;
• мостовые штабелеры, снабженные машинным приводом;
• перемещающиеся по наземным рельсам вместе с кабиной грузовые тележки, дополненные электрической управляющей системой;
• экскаваторную технику, эксплуатирующуюся с зацепом на канате либо прикрепленным с помощью электромагнита;
• крупногабаритные подъемники;
• башенные и стрелковые конструкции;
• козловые механизмы;
• агрегаты консольные;
• стандартные краны-манипуляторы и т.д.

Однако необходимо учитывать зафиксированные законодательством исключения. Не подлежат регистрации в органах Ростехнадзора:

• агрегаты с разрешенной грузоподъемностью до 10 т;
• техника, управляемая с пола с помощью кнопочного прибора, прикрепленного к крану, а также пульта;
• стрелковые краны с разрешенной массой до 1 т;
• стрелкового типа крановое оборудование, имеющее зафиксированный вылет либо не укомплектованное поворотной системой;
• краны, применяемые для установки трубопроводов, мачт, балок, эксплуатирующиеся на специальной статичной подставке;
• агрегаты (башенные, мостовые), применяемые на площадках обучающих учреждений при прохождении курсов;
• тали электрические;
• мостовые краны-штабелеры;
• крановые конструкции на дробильно-перегрузочной технике, экскаваторах, отвалообразователях;
• техника, которая используется только для ремонтных работ (кран-балка и т.д.).

Не требуется также регистрация автокранов Ростехнадзором. Техника, не учтенная в отделении РТН, должна быть занесена на предприятии в книгу учета крановых установок и грузозахватных изделий под отдельным номером.

Назначение козловых кранов

Козловые краны применяются с целью транспортировать тяжелые грузы на строительном объекте или в цехах. С его помощью можно производить монтаж объектов из железобетонных элементов. Они нашли широкое применение при строительстве металлоконструкций и других объектов.

Они также используются для обслуживания:

• портов;
• складов;
• гидротехнических объектов;
• промышленных предприятий;
• выполнения ремонтных работ.

С их помощью осуществляется транспортировка:

• бетона;
• металлопроката;
• пиломатериалов;
• промышленных заготовок;
• сыпучих материалов.

Максимальная грузоподъемность кранов составляет до 50 тонн. Их внутренний пролет может составлять от 10 до 40 метров. Особенность конструкции крана и способность поднимать тяжелые грузы позволяет использовать их:

• в цехах по машиностроению;
• в процессе строительства судов;
• на железнодорожных станциях.

Поднятие больших грузов позволяет сократить время на реализацию проекта и планировать строительство с минимальным использованием рабочей силы.

Причины и последствия несоблюдения режима работы

Неверное установление группы классификации оборудования будет иметь неприятные последствия. Ранний износ кранов и механизмов, связанный с этим, становится причиной простоев и затрат, которые идут на ремонт.

Причиной же несоответствия параметров является банальное желание сэкономить. Покупая мостовой кран, будущий владелец выбирает оборудование, которое не отвечает запросам и не соответствует группе классификации. Часто это оборачивается тем, что чрезмерный износ крана не позволяет его использовать. И происходит это ещё до истечения срока службы, предусмотренного нормативами.

Несоответствие выражается в очень простых вещах. Покупая крановое оборудование для«лёгкого» режима, владелец использует кран круглосуточно и без перерывов. При этом допускаются максимальные нагрузки. Череда поломок вызывает недовольство владельцев и необоснованных претензий в сторону производителей.

Как определить режим оптимальной работы крана

Режим работы оборудования – это техническая характеристика, которая учитывает грузоподъёмность, время и число циклов работы при его использовании.

Сегодня существуют группы классификации, которые определяют режим работы. Согласно стандарта грузоподъёмных кранов ISO 4301/1 их всего восемь (А1-А8). Соответствие группе определяется сочетанием таких понятий, как класс использования (U0-U9) и режим кранового нагружения (Q1 —Q4).

Группы классификации (режима) кранов в целом

Класс использования – это значение, которое определяется количеством подъёмных циклов, совершаемых оборудованием за время службы по нормативу. Фактически, оно зависит от количества времени, которое кран двигается.

Один цикл ограничен такими понятиями:

• перемещение грузозахвата к грузу;
• его подъём и перемещение;
• освобождение органа грузозахвата;
• возвращение его в начальное положение.

Существует формула для расчёта рабочих циклов. Она позволяет рассчитать количество рабочих циклов, которые возможно выполнить за время нормативной эксплуатации крана.

CT = Cс * Пдн * Tк, где

Сс – число рабочих циклов за сутки;

Пдн – количество ней в году, когда кран работает;

Tк – количество полных лет работы оборудования.

Величиной, которая характеризует режим нагружения является коэффициент Kр. Он показывает распределение нагрузок простой формулой:

где

Qi – определённая масса, перемещаемая краном Ci раз;

Qном – номинальное значение грузоподъемности;

Ci – число циклов, которое поднимается груз массой Qi;

Cт – общее число подъёмных циклов за срок службы крана.

ГОСТ 25546-82 Краны грузоподъемные. Режимы работы

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КРАНЫ
ГРУЗОПОДЪЕМНЫЕ
РЕЖИМЫ
РАБОТЫ
ГОСТ
25546—82
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
КОМИТЕТСССРПОСТАНДАРТАММосква
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТСОЮЗАССР

Утвержден
ПостановлениемГосударственногокомитетаСССРпостандартамот20декабря1982г.№4925
Постановлением
Госстандартаот14.01.84№67
срок
действияустановлен
с
01.01.86
до
01.01.91
срок
действияпродлен до 01.01.92, ИУС 9-90
Ограничение отменено, ИУС 10-91.

Несоблюдение
стандартапреследуетсяпозакону
1. Настоящий стандарт распространяется на грузоподъемные краны всех видов (кроме судовых и плавучих) и устанавливает группы режимов их работы.

Стандарт соответствует международному стандарту ИСО 4301/1-86, за исключением класса нагружения Q 0.

Требования настоящего стандарта являются обязательными.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2. Класс использования в зависимости от числа циклов работы крана за срок его службы определяют по табл. 1.

Таблица 1

Примечания:

1. Цикл работы крана состоит из перемещения грузозахватного органа к грузу, подъема и перемещения груза, освобождения грузозахватного органа и возвращения его в исходное положение.

2. Срок службы кранов устанавливают в стандартах или технических условиях на краны конкретных видов.

3. Класс нагружения в зависимости o т коэффициента нагружения определяют по табл. 2.

Таблица 2

4. Группу режима работы кранов в зависимости от класса использования и класса нагружения определяют по табл. 3.

Таблица 3

5. Группа режима работы кранов, транспортирующих груз, нагретый свыше 300°С, или расплавленный металл, шлак, ядовитые, взрывчатые вещества и другие опасные грузы, должна быть не менее 6К, за исключением стреловых самоходных кранов, для которых группа режима работы должна быть не менее 3К.

Коэффициент нагружения К

р вычисляют по формуле

,

где Qi — масса груза, перемещаемого краном с числом циклов C

i ;

Q ном — номинальная грузоподъемность крана;

С

i — число циклов работы крана с грузом массой Qi ;

С

т — числ о циклов работы крана за срок его службы ,

С

т = å
С
i .

Примечание. Значение массы грузозахватного органа, навешиваемого на крюк крана или используемого для непосредственного захвата груза (грейфер, подъемный электромагнит, спредер и т. п), включают в значения Qi и Q ном .

6. При отсутствии исходных данных, необходимых для определения класса нагружения и коэффициента использования, группу режима допускается устанавливать по данным приложения 1.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

7. Взаимосвязь групп режимов работы кранов и классов использования и нагружения кранов по настоящему стандарту и групп режимов работы кранов по международному стандарту ИСО 4301/1-86 представлена в приложении 2.

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

Рекомендуемое

Рекомендуемое

(Введен дополнительно,
Изм. № 1).