Введение
«Инструкция» содержит основные сведения, необходимые для объективной оценки классификационных групп режима работы кранов целом и механизмов кранов, с учетом особенностей их использования.
Она базируется как на официальных нормативных источниках, так и на опыте эксплуатации грузоподъемных электрических кранов на различных объектах народного хозяйства.
«Инструкция» предназначена для использования при разработке технических заданий на краны, а также технической документации, включая расчеты на всех стадиях проектирования.
1 Классификация кранов и их элементов по группам режима работы.
1.1 Основные положения классификации.
Применительно к грузоподъемным кранам находят применение следующие системы классификации:
- кранов в целом;
- механизмов кранов;
Система классификации кранов в целом учитывает только выработку крана за срок его службы до списания, т.е. количество циклов работы механизма подъема при выполнении перемещения краном груза
За срок службы крана принимают срок службы его несущей металлической конструкции.
Система классификации механизмов крана учитывает длительность действия механизма за срок его службы (или за период до капитального ремонта механизма) и совокупность спектральных распределений действующих на выходное звено механизма за этот период нагрузок (крутящих моментов).
Классификация кранов в целом и их механизмов регламентирована стандартом ИСО 4301/1 [1].
1.2 Классификация кранов в целом.
Эта система классификации применяется для оценки соответствия крана величине заданной выработки; ее показатели используют также в качестве исходной базы при отнесении элементов крана к соответствующим классификационным группам. В отдельных случаях, когда нагрузочные условия определятся только весом груза и числом циклов работы крана (например, при расчете грузовых крюков), данная система может быть использована и для непосредственного расчета элементов крана.
Классификационная группа режима кранов в целом определяется по таблице 1 в зависимости от сочетания класса использования (U0…U9), характеризующегося величиной числа циклов действия нагрузки.
Она определяется, в основном, характером (величина и длительность действия нагрузки) нагружения несущей металлической конструкции крана.
Класс нагружения крана определяется величиной коэффициента спектрального распределения перемещаемых краном грузов Кр, определяемого по формуле (.1):
, (1)
Где Сi – среднее число рабочих циклов с частным уровнем массы груза Pi
СТ – суммарное расчетное число циклов работы крана за расчетный срок его службы со всеми грузами;
Pi – значения частных масс перемещаемых краном грузов отдельных уровней при типичном применении крана;
PТ – масса наибольшего груза (номинальный груз), который разрешается поднимать краном;
n – число уровней значений частных масс груза;
m- показатель наклона графика усталости (кривая Велера); который принимают m=3.
Учитываются грузы, перемещаемые краном, включая грузоподъемные магниты, грейферы и другие сменные грузозахватные органы.
Расчетный (установленный) срок службы крана назначается по согласованию с заказчиком; его рекомендуется принимать не менее 10 лет и не более 50 лет.
Таблица 1-Группы классификации (режима) крана в целом
Класс спектра |
Коэффициент распределения нагрузок, КР |
Класс использования и соответствующее ему число тысяч циклов нагружения |
|||||||||
U0 |
U1 |
U2 |
U3 |
U4 |
U5 |
U6 |
U7 |
U8 |
U9 |
||
16 |
32 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
более 4000 |
||
Q1 – легкий |
0,125 |
А1 |
А2 |
А3 |
А4 |
А5 |
А6 |
А7 |
А8 |
||
Q2 –умеренный |
0,25 |
А1 |
А2 |
А3 |
А4 |
А5 |
А6 |
А7 |
А8 |
||
Q3 –тяжелый |
0,5 |
А1 |
А2 |
А3 |
А4 |
А5 |
А6 |
А7 |
А8 |
||
Q4 –весьма тяжелый |
1,0 |
А2 |
А3 |
А4 |
А5 |
А6 |
А7 |
А8 |
1.2 Классификация механизмов кранов.
Классификационная группа режима работы механизмов кранов определяется по таблице 2 в зависимости от сочетания класса использования механизма (T0…T9), характеризующегося общей продолжительностью использования механизма за срок его службы (в часах), и класса нагружения (L1…L2).
В общую продолжительность использования включают время, как рабочих, так и холостых ходов механизмов.
Класс нагружения механизма определяется величиной коэффициента спектрального распределения испытываемых механизмом нагрузок (включая также и нагрузки периодов неустановившегося движения) Кm,, определяемого по формуле .2):
, (2)
где ti –средняя продолжительность использования механизма при частных уровнях нагрузки Pi;
tT – общая суммарная продолжительность при всех частных уровнях нагрузки;
Pi – значения частных нагрузок отдельных уровней при типичном применении крана;
Pmax – значение наибольшей нагрузки, которое испытывает механизм за расчетный срок его службы;
n – число уровней значений частных нагрузок;
m- показатель наклона графика усталости (кривая Велера); который принимают m=3.
Таблица 2-Группы классификации (режима) механизмов
Режим нагружена |
Коэффициент распределения нагрузок, Кm |
Класс использования и соответствующее ему число тысяч часов работы механизмов |
|||||||||
Т0 |
Т1 |
Т2 |
Т3 |
Т4 |
Т5 |
Т6 |
Т7 |
Т8 |
Т9 |
||
0,2 |
0,4 |
0,8 |
1,6 |
3,2 |
6,3 |
12,5 |
25 |
50 |
100 |
||
L1 – легкий |
0,125 |
М1 |
М2 |
М3 |
М4 |
М5 |
М6 |
М7 |
М8 |
||
L2 –умеренный |
0,25 |
М1 |
М2 |
М3 |
М4 |
М5 |
М6 |
М7 |
М8 |
||
L3 –тяжелый |
0,5 |
М1 |
М2 |
М3 |
М4 |
М5 |
М6 |
М7 |
М8 |
||
L4 –весьма тяжелый |
1,0 |
М2 |
М3 |
М4 |
М5 |
М6 |
М7 |
М8 |
Для кранов легких групп режима (А1 – А2) проведение капитального ремонта не предусматривают. В этом случае, расчетную продолжительность работы механизма (класс использования Т) назначают, исходя из срока службы крана.
Для остальных кранов расчетную продолжительность работы механизма принимают равной длительности межремонтного цикла. При отсутствии дополнительных требований она может быть принята 1600ч; 9000ч; 11000ч и 16000ч для кранов групп режима соответственно А3; А4-А5; А6-А7 и А8.