Полезная информация

Незаменимое устройство для крана

Эффективность работы подъемно-транспортной техники в строительстве, обработке грузов на железнодорожном и водном транспорте, при монтаже и производстве оборудования обеспечивают грузозахватные приспособления.

Применение современных грузозахватных устройств позволяет существенно снизить затраты на предприятиях строительной, машиностроительной, нефтегазовой, горнорудной, металлообрабатывающей отраслей, перегрузочных, портовых, железнодорожных комплексов. В то же время большинство потребителей не располагают информацией о прекрасных технологических возможностях новых конструкций специальных и универсальных грузозахватных устройств.

С другой стороны, в основе 70 — 80 % несчастных случаев на производстве лежит так называемый «человеческий фактор». В сфере подъемных механизмов этот фактор в наибольшей мере проявляется в контактной зоне механизм — груз. Такой зоной является грузозахватное устройство. В связи с этим возникает острая необходимость пересмотра имеющейся нормативной документации, каталогов, альбомов, технологических карт и подходов при производстве проектов работ подъемными механизмами.

Несмотря на то, что грузозахватные приспособления появились одновременно с грузоподъемными кранами, нормативная база для них недостаточно полная, а зачастую и противоречива. Особенно с этими проблемами сталкиваются в морских портах, когда одновременно действуют Правила технической эксплуатации ПТО (КМД 31.4.002-96); Правила безопасности труда в морских портах (РД 31.82.03-87) и Правила устройства и безопасной эксплуатации кранов (НПАОП 0.00-1.01-07). Очевидно, что все требования к грузозахватным приспособлениям должны содержаться в одном, общегосударственном документе.
Даже в Правилах НПАОП 0.00-1.01-07 не оговорены требования и разрешительные документы к комплектующим изделиям, приобретенным за рубежом, для изготовления грузозахватных приспособлений. Это огромная номенклатура стальных и синтетических канатов, лент, крюков, скоб, колец других изделий. Следует отметить, что отсутствует нормативная база расчета грузозахватных приспособлений в зависимости от условий работы. Так, например, Правилами оговорены минимальные коэффициенты использования канатов в зависимости от режима работы крана, а для стропов, даже если они поддерживают траверсу, коэффициент запаса должен быть не менее 6.

Нет требований к грузозахватным приспособлениям для стафировочных операций в крупнотоннажных контейнерах (навалочные грузы, металлоконструкция и т.п.).

Для морских портов очень актуальна разработка методики расчета оптимальной потребности грузозахватных приспособлений и проведения мониторинга их использования.

Увеличить производительность кранов даже при обработке контейнеров и навалочных грузов за счет увеличения скоростей механизмов практически уже нельзя, потому что время переходных процессов, позиционирования, зачерпывания и разгрузки соизмеримо с длительностью цикла. Для строительных кранов время перемещения груза не более 10 — 15 % длительности цикла. Остальное время — строповочные и установочные работы. Поэтому особое внимание при увеличения производительности уделяется грузозахватным приспособлениям.

Хорошей иллюстрацией решения казалось бы неразрешимой проблемы грузовых испытаний современных самоходных кранов стало применение специальной траверсы для испытаний стотонного ивановского крана. Суть проблемы: классификационная грузоподъемность (максимальная) указывается на таком малом вылете, что поднять груз в «стопке» невозможно. Удачно выбранное грузозахватное приспособление позволило решить, казалось бы, неразрешимую проблему сравнительно просто и изящно.

Выбирая грузозахватные приспособления, необходимо определиться со свойствами, размерами, формой и массой перемещаемых грузов, характером производственного процесса. Задача принятия решения выбора грузозахватного приспособления может быть проанализирована стандартной процедурой.

Основные положения этой процедуры:

1. Прежде всего, необходимо сформулировать цель и учесть такие факторы и ограничения, как максимальная масса приспособления, время на захват и освобождение груза, соответствие требованиям безопасности, сроки проектирования, изготовления или закупки, стоимость, диапазон применения. Необходимо учесть человеческие факторы - сопротивление нововведениям, время на обучение или тренировку использования персоналом.

2. Получение максимальной информации о существующих и предлагаемых грузозахватных приспособлениях в рассматриваемой области и в смежных отраслях, сравнение стоимости, сроков гарантийных обязательств.

3. Ресурсы, учитываемые при принятии решения
3.1 Какие будут затраты и прибыль.
3.2 Какие перспективы использования при изменении номенклатуры грузов.
3.3 Имеются ли в наличии материалы, например, цепи, текстильные стропы, комплектующие к ним.
3.4 Ресурсы, связанные с выбором. Время на выбор, проектирование, изготовление, испытание грузозахватного приспособления.

4. Технические факторы
4.1 Геометрические факторы — габариты, форма.
4.2 Кинематика, принцип работы, привод.
4.3 Прочность, определение слабого звена приспособления.
4.4 Долговечность, срок службы в режиме крана.

Сейчас образовалось явное противоречие между тем, что краны оснащаются бортовыми компьютерами, управляются дистанционно, за работой и техническим состоянием стреловых самоходных кранов можно следить через спутниковую связь, а строповка выполняется вручную.

Особенно это противоречие проявляется при работе кранов по ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций, связанных с разбором завалов и строповкой опасных грузов. Поэтому можно предположить, что появятся крюковые подвески и траверсы с манипуляторами и трехпалыми захватами с дистанционным управлением, сенсорами, телекамерами. Развитие этого направления крановой работы непосредственно связано с проводимой более четверти века роботизацией всех производственных процессов.

На кранах устанавливается аппаратура регистрации параметров. Можно предположить, что при установке конкретного грузозахватного приспособления будет на дисплее показано число подъемов и соответствующая масса эквивалентного груза, рассчитанная по стандартной формуле. Эти сведения позволят уточнить нормативное значение коэффициента разрывного усилия канатов и цепей стропов, т.к. теперь его значение не зависит от класса использования механизма подъема.

Процесс захвата и перемещения грузов при помощи грузозахватных приспособлений должен быть максимально простым, удобным и безопасным.

Как правило, предлагается большое количество готовых устройств, разработанных для различных грузов.

Простейшим и самым распространенным грузозахватным приспособлением общего назначения являются стропы различных типов — универсальные, петлевые, кольцевые, ветвевые. Канатные стропы постепенно заменяются цепными и текстильными. Стремление производителей цепей для стропов уменьшить их вес, увеличить долговечность и расширить температурный режим привели к выпуску цепей классов качества 8, 10 и даже 12. Ударная вязкость цепей 12 класса качества при - 60° С равна 55 Дж, предел усталости при испытании полуторной допустимой для стропа нагрузкой превосходит 20000 циклов.
Цепные стропы имеют целый ряд преимуществ перед канатными. Прежде всего, они гораздо более гибкие, что позволяет использовать их практически при любых способах строповки. Другим важным преимуществом цепных стропов является большая безопасность в работе. При эксплуатации в канате появляются торчащие оборванные проволоки, а поведение рвущегося каната непредсказуемо. Все это приводит к серьезным травмам. Постоянно контролировать состояние цепных строп легко даже в условиях строительной площадки или цеха. Достаточно периодически измерять диаметр и шаг звеньев цепи.
Существуют области применения, где никакие другие грузоподъемные приспособления употреблять нельзя. В частности, цепные стропы можно использовать при температуре до 400° С и в открытом огне, что недопустимо для канатных и текстильных стропов. Кроме того, их можно применить для подъема грузов с острыми кромками без защитных приспособлений.

В то же время настоящей «экспансией» на рынке строп стало применение текстильных строп.

С.В. Гончар
В.Л. Корень