РусТальМаш. Статья. Подбор режима работы крана

Подбор режима работы крана

Одна из важнейших технических характеристик грузоподъемного оборудования - это режим работы, в котором можно эксплуатировать оборудование без ущерба его технического состояния и надежности работы механизмов.

Большая часть преждевременного износа кранового оборудования и связанных с ним простоев и затрат, вызвано неверным определением группы классификации (режима) кранов и механизмов в целом. Зачастую желание будущего владельца мостового крана сэкономить при покупке оборудования за счет занижения режима работы крана оборачивается поломками крана, дополнительными затратами на ремонт крана и приобретение запасных частей. На практике встречаются случаи, когда владельцы мостовых кранов вынуждены списывать «убитое» оборудования до исчерпания им нормативного срока службы.

Имеющее место недопонимание владельцами кранового оборудования, понятия "режима работы" ведет к тому, что приобретя кран легких режимов работы, эксплуатационники начинают работать на нем 24 часа в сутки и 365 дней в году с практически номинальным грузом. Естественно, что результатом такой безграмотной эксплуатации является поток претензий в адрес изготовителя крана по поводу череды бесконечных отказов кранового оборудования.

Что же такое режим работы крана и как его правильно определить для предполагаемого к закупке крана?

Режим работы крана - характеристика крана, учитывающая его использование по грузоподъемности и времени, а также число циклов работы.

В настоящее время группа классификации (режим работы) грузоподъемных кранов согласно стандарта ISO 4301/1 регламентируется одной из восьми групп (А1-А8), которые определяется в зависимости от сочетания класса использования (U0-U9) и режима нагружения (Q1 --Q4) крана.

Группа классификации определяется по таблице:

Группы классификации (режима) кранов в целом

Режим нагружения Коэффициент
распределения
нагрузок
Класс использования
U0U1U2U3U4U5U6U7U8U9
максимальное число рабочих циклов
1.6х1043.2х1046.3х1041.25х1052.5х1055х1051х1062х1064х106более
4х106
Q1 - легкий0.125А1А2А3А4А5А6А7А8
Q2 - умеренный0.250А1А2А3А4А5А6А7А8
Q3 - тяжелый0.500А1А2А3А4А5А6А7А8
Q4 - весьма тяжелый1.000А1А2А3А4А5А6А7А8

Класс использования (U0-U9) определяется количеством рабочих циклов совершенных краном за время нормативного срока службы крана, то есть зависит от времени когда кран находился в движении.

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

Количество циклов работы крана за срок его службы, рассчитывается по формуле рабочих циклов:
CT = Cс * Пдн * Tк,
где Сс – количество циклов работы крана в сутки;
Пдн – количество дней работы крана в году;
Tк – количество лет работы крана.

Режим нагружения крана характеризуется величиной коэффициента распределения нагрузок Kр, определяемого по формуле:
где, Qi – масса груза, перемещаемого краном с числом циклом Ci,
Qном – номинальная грузоподъемность крана,
Ci – число циклов работы крана с грузом массой Qi
Cт – число циклов работы крана за срок его службы.

Пример:

Кран грузоподъемностью 10 тонн работает на участке раскроя трансформаторной стали 260 дней в году. Среднее число циклов совершаемых краном в одну смену 20. Нормативный срок службы крана 16 лет. Общее количество циклов работы крана за весь его службы составит:
CT= Cс * Пдн * Tк=20*260*16 = 83200 циклов.
По таблице определяем класс использования как U4.
В массе перемещаемых краном грузов:
25% составляют грузы массой до 2 тонн,
35% грузы массой до 5 тонн,
40% грузы массой до 10 тонн.

Определим коэффициент распределения нагружения:
Kp = 0,25*(2/10)3+0,35*(5/10)3+0,4*(10/10)3 = 0,002 + 0,05 + 0,4 = 0,452.
По таблице данному коэффициенту распределения нагрузок соответствует режим нагружения Q3 – тяжелый.
Общая группа классификации (режима работы) для класса использования U4 и режима нагружения Q3 будет А6.

Казалось бы – всё просто! Путем несложных арифметических действий режим крана определяется за пять минут. Но для определения режима крана нужны исходные данные: количество циклов совершаемых краном, срок службы крана, распределение перемещаемых краном грузов по массе. Как правило, будущий владелец не владеет исчерпывающей информацией по данному вопросу. Даже на крупных промышленных предприятиях, владеющих десятками и даже сотнями единиц мостовых кранов, нет достоверной статистической информации по режимам нагружения и классам использования действующего оборудования.

Справки о характере работы кранов, предоставляемые эксплуатационным персоналом в ходе проведения работ по экспертизе промышленной безопасности, с целью определения остаточного ресурса мостовых кранов отработавших нормативный срок службы, являются в большинстве случаев фикцией.

Владелец крана, как правило, заинтересован в «бесконечном» продлении ресурса оборудования и с этой целью предоставляет экспертной организации заведомо заниженные данные о режимах работы крана. Если, будущей владелец кран располагает действующим парком кранового оборудования, то мы можем порекомендовать выбирать режим приобретаемого крана по аналогии с существующими кранами, работающими в аналогичных режимах. При отсутствии каких-либо данных о режимах работы крана предлагаем использовать следующие данные:

1. Ориентировочные данные для определения классов использования крана.

Класс использования Качественная характеристика работы крана Срок службы, год
СОРедкая (эпизодическая)-
С1Редкая в одну смену-
С2Относительно регулярная в одну смену15
С3Относительно регулярная в одну смену20
С4Малоинтенсивная в одну смену20
С5Малоинтенсивная в две смены20
С6Среднеинтенсивная в две смены20
С7Интенсивная в две смены или среднеинтенсивная в три смены20
С8Интенсивная в три смены30
С9Весьма интенсивная в три смены30

2. Ориентировочные данные для определения класса нагружения.

Класс использования Качественная характеристика классов нагружения кранов
Работа с грузами массой, существенно меньше номинальной и очень редко с грузами номинальной массы
Q1Работа с грузами массой, преимущественно меньшей номинальной, средней и редко номинальной
Q2Работа с грузами массой, близкой к средней, и реже номинальной
Q3Работа с грузами массой выше средней (в основном близкой к номинальной)
Q4Постоянная работа с грузами массой, близкой к номинальной

3. Ориентировочные данные для определения режима кранов.

Вид крана, его наименование Группа режима работы Примерные объекты, условия использования и технологическое назначение крана
Краны с ручным приводом всех рабочих механизмовА1Насосные и компрессорные станции, машинные залы электростанций, ремонтные краны при небольшом числе обслуживаемых механизмов, вспомогательные краны механических цехов
Краны с ручным приводом передвижения и электрическим подъемомА1Редко используемые погрузочные краны, вспомогательные краны механических цехов
А2Относительно часто используемые погрузочные краны для установки заготовок на обрабатывающие станки
Краны электрические с талямиА1Ремонтные краны
А2Перегрузочные работы ограниченной интенсивности, вспомогательные краны механических цехов, краны интенсивно используемые только при монтаже оборудования
А3Перегрузочные работы средней интенсивности, краны для транспортных и монтажных работ в механических цехах
Краны двухбалочные с грузовой тележкойА2Машинные залы электростанций, ремонтные краны
А3Перегрузочные работы ограниченной интенсивности, вспомогательные краны механических цехов, краны, интенсивно используемые только при монтаже оборудования
А5Перегрузочные работы средней интенсивности, краны для технологических работ в механических цехах, нижние лесные склады, склады готовых изделий предприятий строительных материалов, склады металлосбыта
А7Технические краны при круглосуточной работе
Краны с грейферами двухканатного типа, магнитно-грейферные краныА6Смешанные склады, работа с разнообразными грузами, преимущественно сезонное использование
А7Склады насыпных грузов и металлолома, работа с однородными грузами, некруглосуточная работа
А8Склады насыпных грузов и металлолома с однородными грузами при круглосуточной круглогодичной работе
Магнитные краныА6Склады полуфабрикатов, работа с разнообразными грузами
А8Цехи и склады металлургических предприятий, крупные металлобазы, работа с однородными грузами (металлические листы в пакетах)
Траверсные, мульдомагнитные, мульдогрейферные, мульдозавалочные, для раздевания слитков, копровые, ваграночные шихтовые, колодцевые краныА8Цехи металлургических предприятий
Контейнерные краныА5Железнодорожные станции, склады промышленных предприятий, перегрузка разных грузов, в том числе контейнеров
А6То же, но перегрузка только контейнеров
Грейферные краныА8Склады насыпных грузов перегружатели