В настоящее время стандартизирующие органы в развитых странах мира рекомендуют использовать показатель номинальной грузоподъемности для оценки возможностей кранов, лебедок и талей.
Номинальная грузоподъемность – это максимальный вес груза, который кран может поднять в определенной конфигурации. Эквивалентные термины: Максимальная номинальная грузоподъемность (МНГ) или Номинальная грузоподъемность по данным производителя.
Номинальная грузоподъемность определяется как «вес, который кран предназначен поднять в заданных условиях эксплуатации (например, конфигурация, положение груза). Для кранов в вес груза включается масса крюковой подвески.»
Проще говоря, номинальная грузоподъемность мостового крана – это общий вес, который может быть поднят грузоподъемным механизмом крана. Полная масса – это общая масса поднимаемого груза, а чистая масса – это масса непосредственно самого груза.
В большинстве таблиц грузоподъемности производителя (используемых для расчета номинальной грузоподъемности крана в конкретной конфигурации) полная масса включает крюковую подвеску, любые удлинители стрелы, находящиеся в сложенном состоянии (т.е. не используемые), и, для некоторых кранов с несколькими грузовыми тросами, любые тросы, не задействованные непосредственно для подъема чистой массы. Номинальная грузоподъемность крана зависит от множества факторов, включая длину выдвинутых секций стрелы, дополнительные приспособления, выносные опоры (аутригеры), противовесы, радиус подъема, угол подъема и т.д., в зависимости от сложности крана и требуемой схемы подъема. Обычно заявленная максимальная номинальная грузоподъемность крана относится к максимальной чистой массе, которую он может поднять в идеальных условиях (минимальная длина стрелы, минимальный радиус подъема, оптимальный угол подъема, выдвинутые аутригеры и т.д.).
Номинальная грузоподъемность определяется производителем оборудования. Любое изменение номинальной грузоподъемности («снижение номинальных характеристик») должно выполняться только квалифицированным специалистом (инженером) после консультации с производителем.
Рабочая нагрузка и предельная рабочая нагрузка
В настоящее время стандартизирующие органы в промышленно развитых странах рекомендуют использовать показатель предельной рабочей нагрузки (ПРН) для грузозахватных приспособлений, таких как крюки, стропы и скобы.
Рабочая нагрузка определяется как «нагрузка на крюк плюс масса (вес) крюка и крюковой подвески» (согласно BS EN 13000:2004, Краны – мостовые краны). Это краткое определение рабочей нагрузки на грузовой трос крана, но оно дает понимание того, что должна представлять собой рабочая нагрузка для любого грузоподъемного оборудования, приспособления или компонента. То есть, рабочая нагрузка для любого компонента – это нагрузка на этот компонент плюс масса (вес) самого компонента.
Предельная рабочая нагрузка (ПРН)
Предельная рабочая нагрузка – это максимальная рабочая нагрузка для приспособления в определенной конфигурации при ожидаемых или нормальных условиях эксплуатации.
ПРН рассчитывается путем деления минимальной разрывной нагрузки (МРН), необходимой для разрушения или необратимой деформации и ослабления этого элемента оборудования, на коэффициент запаса прочности (КЗ). Коэффициент запаса прочности оборудования определяется его конструкцией, риском гибели людей и ожидаемыми условиями эксплуатации (износ, коррозия, динамические нагрузки, периодичность осмотров).
Общая полная грузоподъемность для конфигурации подъема определяется наименьшим значением ПРН для любого компонента или группы компонентов, работающих совместно в этой конфигурации.
Предельная рабочая нагрузка определяется производителем оборудования. Любое изменение ПРН («снижение номинальных характеристик») должно выполняться только квалифицированным специалистом (инженером) после консультации с производителем.
Безопасность превыше всего
При необходимой конфигурации полная нагрузка никогда не должна превышать безопасную рабочую нагрузку (БРН), предельную рабочую нагрузку (ПРН) или номинальную грузоподъемность (НГ). Использование запаса прочности только для того, чтобы «выполнить работу», сопряжено с риском поломки и травмирования не только во время подъема, но и в будущем в нормальных или, что более важно, критических условиях подъема. Нельзя считать, что «в этот раз всё будет по-другому; риск травмы или повреждения будет меньше». Превышение БРН, ПРН или НГ оборудования может снизить его минимальную разрушающую нагрузку для последующих работ или важного подъема через несколько месяцев, когда опасности значительно выше. Злоупотребление оборудованием может резко сократить его расчетный срок службы, что приведет к более высоким долгосрочным затратам.
Маркировка грузоподъемности
Оригинальный производитель оборудования (OEM) проектирует и изготавливает все компоненты системы подвесного такелажа, включая краны, тали и монорельсы, для выдерживания максимальной расчетной нагрузки. Грузоподъемность любого оборудования обычно измеряется в тоннах и никогда не должна превышаться. Рабочий цикл компонента подвесного такелажа также определяется грузоподъемностью компонентов.
В качестве меры предосторожности каждый компонент должен быть маркирован знаками, называемыми маркировкой грузоподъемности, которые информируют оператора о максимальной нагрузке, на которую рассчитано и изготовлено оборудование производителем. Вероятность попытки оператора поднять что-то более тяжелое снижается за счет наличия видимого напоминания о максимальной грузоподъемности подъемного оборудования. Это повышает безопасность работы, а также безопасность рабочих, работающих рядом с краном, талью или монорельсовой системой.
Правильное использование и нанесение маркировки грузоподъемности зависит от ряда условий:
«Номинальная грузоподъемность крана должна быть четко обозначена на каждой стороне крана, и если кран имеет более одного подъемного механизма, каждый подъемный механизм должен иметь маркировку своей номинальной грузоподъемности на нем или на его грузовом блоке, и эта маркировка должна быть четко читаемой с земли или пола», — в соответствии со стандартом Управления по охране труда и технике безопасности номер OSHA 1910.179(b)(5).
«Номинальная грузоподъемность должна быть указана на обеих сторонах крана, и если кран имеет более одного подъемного механизма, каждый подъемный механизм должен иметь маркировку своей номинальной грузоподъемности на подъемном механизме и его грузовом блоке, так чтобы маркировка номинальной грузоподъемности была читаемой с земли или пола», — в соответствии со стандартом ASME B30.17-1.1.1 Краны.
«Номинальная грузоподъемность монорельса должна быть обозначена на монорельсе и, если обозначена, должна быть читаемой с земли или пола», — в соответствии со стандартом ASME B30.17-1.1.2 Монорельсы.
«Номинальная грузоподъемность тали должна быть обозначена на тали или ее грузовом блоке и должна быть читаемой с земли или пола», — в соответствии со стандартом ASME B30.16-1.1.1 Талевые механизмы.
Одним из лучших методов нанесения маркировки грузоподъемности является использование простого, однозначного текста на английском языке полужирным шрифтом достаточно большого размера, чтобы быть видимым на расстоянии. В частности, на талях следует наносить маркировку номинальной грузоподъемности как на саму таль, так и на её грузовой блок (хотя, если маркирован только один из двух элементов, это должен быть грузовой блок). Крупные, хорошо видимые маркировки необходимы для подвесных кранов, которые должны быть маркированы с обеих сторон, чтобы их можно было видеть с обоих направлений. Аналогично, номинальная грузоподъемность монорельсов должна быть четко указана с обеих сторон системы.
В качестве одного из многочисленных пунктов предпускового контрольного списка оператор должен оценить и проверить наличие и читаемость маркировки грузоподъемности на каждом компоненте перед использованием крана, тали или монорельсовой системы. Если обнаружена неисправность, агрегат (или агрегаты) должны быть выведены из эксплуатации как можно скорее.
Грузоподъёмность / номинальная грузоподъёмность мостового крана
Грузоподъёмность или номинальная грузоподъёмность крана обычно обозначается как поднимаемый вес G. Она относится к максимальному весу, который кран может безопасно и стабильно поднять при нормальных рабочих условиях. Грузоподъёмность крана определяется его конструкцией, такой как длина стрелы, прочность канатов и мощность подъёмного механизма. Грузоподъёмность обычно выражается в метрических тоннах (т) или килоньютонах (кН).
- Номинальная грузоподъёмность Gn относится к общему весу материала, который кран может поднять вместе с любым съёмным грузозахватным оборудованием или приспособлениями, такими как грейферные ковши, электромагнитные присоски, балансиры и т.д.
- Полная грузоподъёмность Gz относится к общему весу материала, который кран может поднять вместе с любым съёмным грузозахватным оборудованием и постоянным подъёмным оборудованием и устройствами, которые постоянно прикреплены к крану (включая крюки, блоки, подъёмные стальные канаты и другие грузоподъёмные устройства ниже крановой тележки).
- Эффективная грузоподъёмность Gp относится к чистому весу материала, который кран может поднять.
Примечание: Параметры необходимо объяснить следующим образом:
- Во-первых, грузоподъёмность, указанная на табличке крана, обычно относится к его номинальной грузоподъёмности, которая должна быть чётко указана на видном месте конструкции крана.
- Во-вторых, для кранов стрелового типа номинальная грузоподъёмность изменяется в зависимости от вылета, и их грузовая характеристика определяется грузовым моментом. Значение, указанное на табличке, — это максимальная грузоподъёмность.
- В-третьих, для кранов со съёмными грузозахватными приспособлениями (такими как грейферные ковши, электромагнитные присоски, балансиры и т.д.) общая номинальная грузоподъёмность включает вес грузозахватного приспособления и массу материала; масса материала, которую разрешено поднимать, является эффективной грузоподъёмностью.
Ниже представлены несколько других терминов для вашего ознакомления:
- Проектная грузоподъёмность: Относится к максимальному весу, который мостовой кран способен поднять при идеальных условиях, таких как новое состояние крана и исправное функционирование всех компонентов.
- Безопасная рабочая нагрузка (БРН): Это максимальный вес, который мостовой кран предназначен поднимать безопасно при нормальных рабочих условиях. Она учитывает такие факторы, как возраст крана, его состояние и историю технического обслуживания.
- Предельная грузоподъёмность: Относится к максимальному весу, который мостовой кран может поднять до возникновения отказа. Обычно она значительно превышает безопасную рабочую нагрузку и используется только для испытательных целей.
- Номинальная грузоподъёмность: Это максимальный вес, который мостовой кран предназначен поднимать при конкретных условиях, таких как определённый пролёт или высота подъёма. Обычно она ниже предельной грузоподъёмности.
- Загруженная грузоподъёмность: Относится к весу груза, поднимаемого мостовым краном.
- Максимальная грузоподъёмность: Это наибольший вес, который мостовой кран может поднять при любых обстоятельствах. Обычно она выше номинальной грузоподъёмности.
- Перегрузочная способность: Относится к максимальному весу, который мостовой кран может поднять в чрезвычайной ситуации, например, когда груз нужно быстро переместить, чтобы предотвратить аварию.
Эти различные термины, связанные с грузоподъёмностью, отражают разные аспекты работы мостового крана. Проектная грузоподъёмность и предельная грузоподъёмность являются теоретическими пределами, тогда как безопасная рабочая нагрузка, номинальная грузоподъёмность и перегрузочная способность являются практическими пределами, которые учитывают реальные условия. Загруженная и максимальная грузоподъёмности относятся к весу поднимаемого груза, в то время как другие термины относятся к возможностям самого крана. Важно понимать эти различные термины и их взаимосвязь, чтобы безопасно и эффективно эксплуатировать мостовые краны.
При покупке или выборе мостового крана все факторы, связанные с грузоподъёмностью, важны, но наиболее критичный фактор зависит от конкретного применения и предполагаемого использования крана. Для большинства применений безопасная рабочая нагрузка (БРН) является самым важным фактором грузоподъёмности, который нужно учитывать. Это потому, что БРН отражает максимальный вес, который кран может безопасно поднять при нормальных рабочих условиях, учитывая такие факторы, как возраст крана, его состояние и историю технического обслуживания.
Другие факторы, связанные с грузоподъёмностью, такие как проектная грузоподъёмность, предельная грузоподъёмность, номинальная грузоподъёмность, загруженная грузоподъёмность, максимальная грузоподъёмность и перегрузочная способность, также важно учитывать при выборе мостового крана. Эти факторы могут повлиять на производительность и безопасность крана, и они могут быть актуальны в определённых приложениях или при определённых условиях. Более подробно об основах спецификаций мостовых кранов, определениях и терминах вы можете узнать для получения нестандартных мостовых кранов, козловых кранов, поворотных кранов и других подъёмных механизмов и кранов.
Какие факторы влияют на грузоподъёмность мостового крана?
Грузоподъёмность мостового крана может быть обусловлена несколькими факторами, включая:
- Конструкция: Конструкция крана, включая размер и прочность его компонентов, может влиять на его грузоподъёмность.
- Возраст и состояние: Возраст и состояние крана могут влиять на его грузоподъёмность, так как износ со временем может ослабить его компоненты.
- История технического обслуживания: Правильное обслуживание необходимо для обеспечения работы крана на полной грузоподъёмности. Отсутствие обслуживания может привести к снижению грузоподъёмности и потенциальным рискам безопасности.
- Эксплуатационная среда: Среда, в которой работает кран, может влиять на его грузоподъёмность. Например, высокие температуры или агрессивные вещества могут ослабить компоненты крана.
- Характеристики груза: Вес, размер и форма поднимаемого груза могут влиять на грузоподъёмность крана. Смещённые или неуравновешенные грузы могут оказывать дополнительное воздействие на компоненты крана.
- Режим работы: Частота и продолжительность использования крана могут влиять на его грузоподъёмность. Краны, которые используются часто или в течение длительных периодов, могут иметь меньшую грузоподъёмность, чем те, которые используются реже.
- Нормативные требования: В зависимости от применения могут быть нормативные требования, влияющие на грузоподъёмность крана, такие как стандарты безопасности или ограничения по весу.
Важно учитывать все эти факторы при выборе и эксплуатации мостового крана, чтобы обеспечить его безопасность, надёжность и способность удовлетворять конкретные потребности предполагаемого использования.
Как рассчитать необходимую грузоподъемность мостового крана?
Чтобы определить необходимую грузоподъемность мостового крана, следует учесть следующие факторы:
- Вес груза: Определите максимальный вес груза, который необходимо поднимать. Это включает вес самого груза, а также любых приспособлений или строп. (1 тонна = 1000 кг)
- Центр тяжести груза: Определите центр тяжести груза, так как это может повлиять на устойчивость и грузоподъемность крана.
- Высота подъема: Определите максимальную высоту, на которую необходимо поднимать груз. (1 фут = 0,3048 метра)
- Пролет: Определите расстояние между осевыми линиями рельсов кранового пути или опорных колонн. (1 фут = 0,3048 метра)
- Режим работы: Определите частоту и продолжительность использования крана, так как это может повлиять на его грузоподъемность.
- Коэффициенты безопасности: Учтите любые коэффициенты безопасности, которые могут повлиять на грузоподъемность крана, например, нормативные требования или стандарты безопасности.
После определения этих факторов вы можете использовать калькулятор грузоподъемности крана или проконсультироваться с квалифицированным инженером для расчета соответствующей грузоподъемности вашего мостового крана. Важно убедиться, что грузоподъемность крана соответствует предполагаемому применению и что вес поднимаемого груза не превышает грузоподъемность крана, чтобы предотвратить несчастные случаи или повреждение оборудования.
Формула для расчета безопасной рабочей нагрузки (БРН) мостового крана
Формула расчета грузоподъемности мостового крана зависит от типа крана и конкретного применения. Тем не менее, вот общая формула, которую можно использовать для расчета безопасной рабочей нагрузки (БРН) мостового крана:
БРН = (Вес крана + Максимальный вес груза) x Коэффициент режима работы крана
Где:
- Вес крана: Вес самого крана, включая тележку, подъемник и любые другие компоненты. (1 фунт = 0,4536 кг)
- Максимальный вес груза: Максимальный вес груза, который кран предназначен для подъема. (1 фунт = 0,4536 кг)
- Коэффициент режима работы крана: Коэффициент, учитывающий частоту и продолжительность использования крана. Этот коэффициент обычно предоставляется производителем и может варьироваться от 1,25 до 1,5.
Например, если кран имеет вес 10 000 фунтов (4536 кг), максимальный вес груза 20 000 фунтов (9072 кг) и коэффициент режима работы 1,25, то SWL будет:
БРН = (10 000 + 20 000) x 1,25 = 37 500 фунтов (17010 кг)
Важно отметить, что это общая формула, и фактическая грузоподъемность мостового крана может варьироваться в зависимости от его конструкции, компонентов и предполагаемого использования. Также крайне важно убедиться, что вес поднимаемого груза не превышает грузоподъемность крана, чтобы предотвратить несчастные случаи или повреждение оборудования.
Грузоподъемность мостовых кранов различных типов (для справки)
Ниже представлены основные характеристики основных типов однобалочных мостовых кранов китайского производства:
- HD: Однобалочный мостовой кран с европейской монорельсовой талью грузоподъемностью до 1-16 тонн.
- LD/LDA: Электрический однобалочный кран с экономичной канатной талью CD/MD грузоподъемностью до 20 тонн.
- NLX: Однобалочный электрический мостовой кран подвесной конструкции грузоподъемностью от 1 до 10 тонн.
- LX: Электрический однобалочный подвесной кран грузоподъемностью от 1 до 10 тонн.
- LB: Взрывозащищенный электрический однобалочный кран для опасных сред.
- LDY: Металлургический электрический однобалочный кран для работы с горячим ковшом на небольших сталелитейных заводах грузоподъемностью от 1 до 10 тонн.
- SL: Ручной однобалочный кран & SLX: Ручной однобалочный подвесной кран
Основные характеристики основных типов и моделей двухбалочных мостовых кранов китайского производства:
- NlH: Двухбалочный электрический мостовой кран европейского типа грузоподъемностью 3-80 тонн, с более низким профилем, чем LH.
- LH: Двухбалочный электрический мостовой кран с канатной талью CD/MD грузоподъемностью 3-63 тонны, более дешевое решение, чем NLH.
- QDX: Двухбалочный мостовой кран с европейской лебедкой открытого типа грузоподъемностью 3-320 тонн с меньшей высотой, чем у крана с крюком QD.
- QD: Универсальный двухбалочный крюковой мостовой кран общего назначения грузоподъемностью от 3 до 550 тонн.
- QDY: Литейный мостовой кран для работы с горячим ковшом грузоподъемностью 3-74 тонны.
- YZ: Двухбалочный мостовой литейный кран грузоподъемностью 75-320 тонн.
- QZ: Грейферный мостовой кран с двухбалочной конструкцией с грейфером типа «апельсиновая корка» или двухчелюстным грейфером для работы с сыпучими грузами.
- QB: Взрывозащищенный мостовой кран для опасных сред грузоподъемностью 5-75 тонн.
- QE: Двухбалочный мостовой кран с двумя открытыми лебедками для тандемного подъема грузоподъемностью от (2,5+2,5) до (200+200) тонн.
- QY: Изолированный двухбалочный мостовой кран для плавильных цехов цветных металлов, алюминия и магния грузоподъемностью 1-50 тонн.
- QC: Электромагнитный мостовой кран для работы со стальным ломом на сталелитейных заводах.
- QG: Мостовой кран с подвесной балкой для работы с длинными и громоздкими грузами с использованием подъемной балки и траверсы.
- QL: Электромагнитный мостовой кран с подвесной балкой для работы с длинными и тяжелыми грузами, такими как стальные трубы, стальные листы и т.д.
- SQ: Ручной двухбалочный кран для цехов или складов, где нет электроэнергии или требуется взрывозащищенный кран.