Приложение Б. Расчетная оценка режима работы кранов при ограниченной интенсивности эксплуатации, а также при работе преимущественно с грузами малого веса.

 

Б1. Краны для ремонта и монтажа оборудования.

Б1.1 К этим кранам в первую очередь следует отнести краны:

-     машинных зданий тепловых и гидравлических электростанций;

-     компрессорных установок, в том числе газоперекачивающих станций;

-     насосных установок, в том числе для перекачки воды и топлива;

-     дробильно-размольных установок обогатительных участков, цехов и участков укрупнительной сборки тяжеловесного оборудования.

С расчетными номинальными грузами такие краны, как правило, действуют только в периоды монтажа и демонтажа оборудования, а также при его ремонте. При нормальной эксплуатации краны простаивают, или используются с малыми грузами на вспомогательных операциях.

Б1.2 Группа режима крана зависит от количества единиц оборудования, подлежащего обслуживанию им на данном объекте.

Б1.3 Рассмотрим пример определения группы режима для кранов, обслуживающих электродвигатели компрессоров магистральной газоперекачивающей установки.

Приняты следующие условия.

Массы каждой из двух основных частей статора двигателя Р₁ = 19,5т, масса ротора двигателя Р₂ = 8т, остальных относительно крупных элементов (торцевые щиты, соединительные муфты, всего 10 элементов) в среднем Р₃ = 4т. При каждой операции (монтаж, ремонт, демонтаж) кран выполняет еще до 250 различных вспомогательных операций (транспортировка смазочных и окрасочных материалов, инструмента и т.д.); средняя масса перемещаемого груза Р₄ = 0,5т.

Периодичность проведения ремонтов – 2 года.

Установленный срок службы крана – 25 лет, совпадает со сроком службы оборудования.

В межремонтные периоды кран может быть использован на уборке помещения, ремонтах другого оборудования; ориентировочно с грузами до Р₅ = 1,0т, всего 500 операций на кран за каждый из 12 межремонтных периодов.

Грузоподъемность кранов принимается в P_max =20т.

Рассматриваются два варианта, различающиеся числом обслуживаемых одним краном установок:

а) 2 установки, k = 2;

б) 12 установок, k = 12.

Для каждого из вариантов за жизненный цикл крана выполняется по n = 13 полных циклов операций работы крана.

Результаты расчета сведены в табл.Б1, причем Р_max = 20т, С_т = 12838 (вариант «а»)

Таблица Б1

Для варианта «б» приведенное в таблице значение К_р сохраняется, но величина С_т станет равной С′ = С_т ∙ 12/2 = 12838 ∙ 6 = 77028.

В соответствии с п. 1.2, табл.1, для группы режима крана А1 при числе циклов работы U₀ = 16000, допускается значение К_р = 0,50, что многократно превосходит полученное расчетом для варианта «а» значение К_р = 0,00388.

Однако, при увеличении числа установок, обслуживаемых краном до k = 12, число циклов превзойдет максимально допустимое для группы режима А1 (сочетание U₂ = 63000, при К_р = 0,125).

В то-же самое время, для группы режима А1 при любых сочетаниях числа циклов работы и коэффициентов распределения нагрузок нормированное произведение U ∙ К_р = const ≈ 8000. Отсюда, в соответствии с п.2, формула (3), получаем для значения коэффициента распределения нагрузок допускаемую величину К_р = 8000/77028 = 1,038, что также существенно превосходит полученную выше расчетом для крана, обслуживающего 12 установок.

Поэтому, и в этом случае, кран также может быть отнесен к группе режима А1.

Б 1.4 Широко распространенные краны, обслуживающие механические цеха, имеют грузоподъемность обычно 10,0 – 12,5т, назначаемую, исходя из массы технологического обраба­тывающего оборудования.

Однако, практически, краны осуществляют преимущественно перемещение емкостей со стружкой и другими отходами, контейнеров с заготовками и готовыми изделиями, используются на вспомогательных операциях (уборка цеха) и т.п. Обычно в цеху устанавливают 2 – 3 крана, один из которых – резервный, действие которого также надо учитывать при определении числа циклов работы.

При этом, для кранов и их механизмов оказывается характерным относительно высокая интенсивность использования во времени при малых (5 – 10% от номинального значения) нагрузках, и эпизодическом перемещении относительно тяжеловесных грузов.

Расчетные значения коэффициента распределения нагрузок К_р редко превосходят значения 0,08 – 0,10, при относительно высоком числе циклов в смену (до 80 – 120).

В этих случаях, для назначения группы режима работы крана в целом и механизма подъема груза следует учитывать зависимости (3) и (4), а также и то обстоятельство, что при оценке загрузки одного крана принимают распределение характерной для данного цеха загрузки между всеми кранами, включая и резервный. Для крана в целом и для механизма подъема часто оказывается возможным допустить группы режима А2-А3, и соответственно, М2 – М3. Однако, для механизмов передвижения (включая и их приводы), в особенности, крана, в результате соответствующего расчета нередко принимают более высокие группы – М3 – М5, так как нагрузка на эти механизмы и длительность ее действия обычно не пропорциональна массе перемещаемого груза, а определяется в значительной мере пусковыми и тормозными моментами привода, числом его включений (включая и при установке груза) и массой крана.