Методы испытаний кранов

В настоящее время в России в большом количестве используются и вводятся в строй новые мостовые и козловые подъемные краны. Все они подлежат периодическому техническому диагностированию, включающему статические и динамические испытания, причем новые краны обязательно должны пройти испытания до их приёмки в эксплуатацию.

Методика испытаний мостовых и козловых кранов регламентирована федеральными нормами и правилами в области промышленной безопасности «Правила безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъёмные сооружения», утвержденными приказом Ростехнадзора № 533 от 12.11.2013 года.

Статические и динамические испытания крана проводятся путем его нагружения с измерением упругих и остаточных деформаций пролетного строения крана и проверкой состояния его тормозных систем, а также подъёмного привода.

Нагружение крана при испытаниях осуществляется двумя способами: контрольными грузами или гидронагружателями. Каждый из этих способов имеет свои преимущества и недостатки. Преимуществом использования контрольных грузов является возможность проведения динамических испытаний в полном объеме, включая перемещения груза вдоль мостовой балки и перемещение нагруженного крана вдоль пролета по подкрановым путям. Главным недостатком этого способа, делающим его практически непригодным для испытаний кранов большой грузоподъемности, является необходимость тяжелых и объемных контрольных грузов.

В связи с указанным недостатком контрольных грузов наиболее распространенным способом проведения испытаний кранов средней и большой грузоподъемности является применение значительно более легких и компактных гидронагружателей.

Гидронагружатели обеспечивают простую и удобную настройку нагружающего усилия как при статических, так и при динамических испытаниях крана. Однако, использование гидронагружателей требует обязательного устройства якоря в фундаменте с закладным элементом (анкерной тягой), с которым сцепляется корпус гидроцилиндра нагружателя. Соответственно, динамические испытания с использованием гидронагружателя возможны и проводятся только в отношении подъёмного привода крана. При этом положение крана при испытаниях определено местом закладки анкерной тяги.

Типовая схема гидронагружателя, соединенного с анкерной тягой, при расположении крана на нулевом уровне, показана на рис. 1. При расположении крана на втором уровне гидронагружатель во время испытаний соединяется с анкерной тягой посредством якорной цепи через проем в перекрытии второго уровня.

Выбор гидронагружателя

До настоящего времени ориентиром при выборе гидронагружателя часто служат выпущенные еще в СССР технические условия ТУ 24.00.13.032-87, содержащие только 4 типоразмера гидронагружателей для испытаний кранов грузоподъемностью от 16 до 500 т. В связи с огромным разнообразием конструкций и грузоподъемностей существующих мостовых и козловых кранов такое небольшое число типоразмеров, закладываемых в проектную документацию сооружений и собственно кранов, является технически и экономически неоправданным. Поэтому АО «АВА Гидросистемы» в 2014 году разработало и зарегистрировало технические условия ТУ 3116-001-33103904-2014, содержащие 15 типоразмеров гидронагружателей для испытаний кранов грузоподъемностью от 0,8 до 560 т. (см. табл. 1). Кроме того, в каждом типоразмере гидронагружателя имеются 2 исполнения: исполнение «С» - только для статических испытаний и исполнение «Д» - для статических и динамических испытаний. Наличие двух исполнений обусловлено тем, что при проведении динамических испытаний приводом крана осуществляется подъем и опускание крюка под нагрузкой , соответственно, необходим гидронагружатель с увеличенными по сравнению с исполнением «С» ходом гидроцилиндра, подачей насоса и емкостью бака гидростанции.

Для кранов грузоподъемностью до 10 т в ТУ 3116-001-33103904-2014 включен, наряду с гидронагружателями с электроприводной гидростанцией, более простой и дешевый гидронагружатель НГ-0,13Р, оснащенный ручным насосом. Недостатками гидронагружателя НГ-0,13Р в сравнении с гидронагружателями с электроприводной гидростанцией являются:

Для исполнений «Д» в ТУ 3116-001-33103904-2014 указан диапазон ходов гидроцилиндров гидронагружателей. Это позволяет специалистам, знающим характеристики привода подъема крана, подлежащего динамическим испытаниям (в пересчете на требуемый ход крюка), выбрать и заказать гидронагружатель с минимальным, но достаточным ходом гидроцилиндра, т.е., наиболее компактный и экономичный.

Таким образом, технические условия ТУ 3116-001-33103904-2014 обеспечивают выбор гидронагружателя с максимальным учетом как технических, так и экономических требований к испытаниям кранов.

Рекомендуется следующий порядок выбора гидронагружателя:
а) по величине номинальной грузоподъемности испытуемого крана (для группы кранов – по наибольшей величине), умноженной на 1,25, определяется испытательное усилие при статических испытаниях. Затем выбирается ближайший типоразмер гидронагружателя, тянущее усилие которого не меньше требуемого испытательного усилия;
б) по требуемому виду испытаний выбирается исполнение: «С» (только статические испытания) или «Д» (статические и динамические испытания);
в) при выборе исполнения «Д», если известен требуемый ход крюка, определяется необходимый ход гидроцилиндра нагружателя, который должен превышать ход крюка не менее, чем на 20%. Если требуемый ход крюка не определен, то ход гидроцилиндра принимается максимальным из указанного в технических условиях диапазона;
г) для крана, имеющего вспомогательные подъемы, или для группы кранов с существенно разной грузоподъемностью возможны ситуации, когда требуемые для некоторых подъемов или кранов испытательные усилия меньше минимального значения диапазона тянущих усилий выбранного в п. а) гидронагружателя. Чтобы обеспечить необходимую точность испытаний этих подъемов и кранов, из типоразмерного ряда в табл. 1 выбирается и включается в комплект поставки гидронагружателя дополнительный гидроцилиндр с требуемым диапазоном тянущих усилий;
д) при динамических испытаниях для всех подлежащих испытаниям подъемов крана проверяется, что минимальные скорости подъема/опускания крюков, обеспечиваемые электроприводами крана, не превышают указанного в технических условиях значения макси-мальной скорости для выбранного гидронагружателя. Если такое превышение установлено, то из имеющегося в технических условиях ряда гидростанций выбирается и включается в комплект гидронагружателя исполнение с большей подачей насоса.

Комплектность

Базовый комплект гидронагружателя включает гидроцилиндр с проушинами и осями для сцепки с переходным звеном и анкерной тягой, гидростанцию и комплект соединительных рукавов с быстроразъемными соединениями. В исполнении «Д» гидроцилиндр обязательно оснащается аварийным конечным выключателем, ограничивающим ход штока. Оси гидроцилиндров нагружателей больших типоразмеров, начиная с НГ-0,8, для удобства сцепки снабжены винтовыми приводами. Как указано выше, в некоторых случаях в базовый комплект включается дополнительный гидроцилиндр.

Для выполнения испытаний крана с помощью гидронагружателя, кроме базового комплекта, необходим набор принадлежностей, состав которого зависит от условий, в которых они проводятся. В ряде случаев для испытаний выделяется площадка (в конце хода мостовой балки крана), на которой гидронагружатель находится постоянно в рабочем положении. При таких условиях в комплект поставки гидронагружателя включаются (или предоставляются заказчиком) анкерная тяга, переходное звено между крюком или подвеской крана и штоком гидроцилиндра и стационарная площадка обслуживания, оснащенная хомутом и талрепами для удержания гидроцилиндра в вертикальном положении.

В большинстве случаев гидронагружатель после выполнения испытаний крана должен быть удален с места испытаний и доставлен в место его хранения. В комплект гидронагружателя при этом, помимо переходного звена и анкерной тяги, включаются опорное устройство с хомутом и талрепами, подкатная площадка обслуживания и тележка для транспортировки и хранения гидроцилиндра. Малые гидронагружатели по ТУ 3116-001-33103904-2014, до типоразмера НГ-0,25 включительно, конструктивно выполнены в виде ручной тележки с установленными на ней гидростанцией и ложементом, на котором при перевозке и хранении закреплен гидроцилиндр.