Размещено на http://www.allbest.ru/

Подъемно-транспортное оборудование представляет собой совокупность различных приспособлений, механизмов и машин, предназначенных для перемещений грузов. Эти машины и устройства предназначены как для вертикального, так и в некоторых случаях -горизонтального перемещения груза. Подъемно-транспортное оборудование является существенной частью почти каждого производства и сфер обслуживания и играет большую роль в механизации погрузочно-разгрузочных работ, так как применение даже простейших видов подъемно-транспортного оборудования способствует:

· облегчению трудоемких и тяжелых работ по перемещению грузов;

· ускорению погрузочно-разгрузочных работ и как следствие повышению производительности и культуры труда;

1. Подъемно-транспортное оборудование

1.1 Классификационные признаки

По своему назначению и конструктивному исполнению подъемно-транспортные машины подразделяются на основные виды:

· Грузоподъемные машины - домкраты, полиспасты, тали, электротали, строительные лебедки, краны-укосины, подъемники, подъемные стационарные и передвижные краны.

· К транспортирующим устройствам принадлежат: конвейеры, элеваторы, самоходные тележки, которые служат для перемещения грузов в горизонтальном направлении или с некоторым наклоном.

1.2 Параметры грузоподъемных машин

Грузоподъемные машины предназначены для подъема и перемещения грузов на небольшие расстояния в пределах определенной площади промышленного предприятия и склада. Они характеризуются следующими основными параметрами: грузоподъемностью, скоростями движения отдельных механизмов, режимом работы, пролетом, вылетом, высотой подъема грузозахватного устройства. Значение этих параметров регламентируется стандартом.

Грузоподъемность - номинальная (максимальная) масса груза, на подъем которого рассчитана машина. Значение грузоподъемности определяется ГОСТом 1575-81, устанавливающим ряд номинальных грузоподъемностей для всех грузоподъемных машин периодического действия (кроме пассажирских лифтов) от 0,01 до 1250 т.

Скорости движения различных механизмов выбирают в зависимости от требований технологического процесса, характера работы, типа машины и ее потребности, производительности. Они подразделяются на скорость подъема груза (Vlmax=25-30 м/мин), скорость передвижения моста крана (100-120 м/мин), скорость передвижения тележек (35-50 м/мин).

Режим работы. Согласно ГОСТу 25835-83 все механизмы ГПМ подразделяются на шесть групп, определяемых классом использования и классом нагружения. Классы использования механизмов характеризуют интенсивность использования механизма при эксплуатации. Они устанавливаются в зависимости от общего времени работы, т.е. времени нахождения данного механизма в движении в течении заданного срока службы. груз оптический производительность транспортный

Пролетом называю расстояние по горизонтали между осями рельсов кранового пути, они увязаны с пролетами зданий.

Вылетом стрелы называю расстояние по горизонтали от оси вращения поворотной части стрелового крана до оси грузозахватного органа.

Высота подъема (для кранов мостового типа) - расстояние от уровня поля до верхнего положения грузозахватного устройства.

1.3 Грузоподъемные машины

Для того, чтобы в полной мере раскрыть тему данной работы, для начала, нам необходимо ознакомиться с основными видами подъемно-транспортных механизмов - от простейших, до более сложных. Начнём с основного вида - грузоподъемных машин, так как именно данный вид оборудование в различной вариации широко представлен в строительной отрасли, что непосредственно применимо для этой темы.

1.3.1 Домкраты

Домкраты - простейшие грузоподъемные механизмы, применяемые в основном при ремонтных и монтажных работах. Высота подъема грузов составляет 0,15 - 0,7 м. Используются в виде толкателей, т.е. подъем грузов осуществляется без грузозахватных устройств. Некоторые домкраты могут производить горизонтальное перемещение поднятых средств на небольшое расстояние. В зависимости от конструкции домкраты делятся на реечные, винтовые и гидравлические.

Винтовые домкраты обладают свойством самоторможения и позволяют устанавливать грузы по высоте с высокой точностью. Винтовой домкрат (рис. 1) с ручным приводом состоит из корпуса, в котором закреплена гайка с ввинченным в нее стальным винтом. Винт оканчивается опорной головкой, воздействующей на груз.

Реечный же домкрат отличается от винтового толкательным элементом. В нём вместо винтового механизма используется реечный (рис. 2). Шестерни передвигаются по рейкам, тем самым толкая площадку и груз. Предназначается такой домкрат для подъема грузов не более 6 т на невысокие расстояния

Рис. 1. Винтовой домкрат Рис. 2. Реечный домкрат

Гидравлический домкрат (рис. 3) представляет собой гидроцилиндр, в котором расположен подводимый под груз поршень.

Рис.3. Гидравлический домкрат

Поршень выдвигается за счет нагнетания в гидроцилиндре через клапан с помощью рукоятки и плунжера рабочей жидкости, засасываемой из полости через обратный клапан.

Грузоподъемность гидравлических домкратов 750 т и более, высота подъема до 0,4.м, а КПД 0,85--0,9.

1.3.2 Полиспасты

Рис. 4. Схема работы полиспастов

Полиспасты - механизмы, предназначенные для увеличения тягового усилия канатных подъемных устройств, путем снижения их скорости. Скорость подъема снижается во столько раз, во сколько увеличивается тяговое усилие. Полиспасты (рис. 4) состоят из одного или группы неподвижных блоков, закрепляемых на опоре; одного или нескольких подвижных блоков, прикрепляемых к грузу; огибающего их каната, прикреплен к верхней или нижней обойме полиспаста, а другой конец через отводные ролики направляется на лебедку. При выборе полиспаста следует учитывать, что его грузоподъемность увеличивается по сравнению с тяговым усилием лебедки примерно во столько раз, сколько в нем есть сокращающихся в процессе работы нитей канатов.

Грузоподъемность полиспастов достигает 50 т и более. Для ее повышения применяют системы из нескольких сблокированных между собой полиспастов.

1.3.3 Тали

Тали -- это грузоподъемные механизмы, смонтированные в одном корпусе с приводом и предназначенные для подъема или подъема и горизонтального перемещения груза.

Грузоподъемность талей 10 т при высоте подъема до 3 м.

При подъеме груза натягивают приводную бесконечную цепь и заставляют вращаться приводное колесо, которое в свою очередь через червяк вращает червячное колесо со звездочкой. Через звездочку перекинута грузовая цепь для подъема блока с крюком, к которому подвешивают груз.

Для придания талям мобильности они могут быть подвешены с помощью оси к тележкам (кошкам), перемещающимся по монорельсам на роликах.

Электрическая таль (рис. 5) оборудована электродвигателем, приводящим в действие механизм подъема. Электротали бывают стационарные или передвижные, с ручным или электрическим приводом, с продольным и поперечцым расположением подъемного барабана, с ходовыми тележками различной конструкции.

Рис. 5. Электрическая таль

Электротали применяют в ремонтных цехах, а также на складах и открытых погрузочно-разгрузочных и ремонтных площадках. Грузоподъемность электроталей доходит до 5 т при скорости подъема груза 3--18 м/мин и скорости горизонтального перемещения до 30 м/мин.

1.3.4 Лебедки

Рис.6. Лебедка

Лебедки -это грузоподъемные механизмы, в которых тяговое усилие создается путем наматывания каната на барабан. В зависимости от рода привода лебедки бывают ручными и механическими, а по способу передачи движения к барабану -- шестеренные, червячные, зубчато-фрикционные и редукторные. Тяговое усилие ручной лебедки до 100 МН, канатоемкость барабана до 300 м. Для работы в стесненных условиях применяют ручные рычажные лебедки с тяговым усилием до 30 МН.

Редукторные лебедки останавливают колодочными фрикционными тормозами, а зубчато-фрикционные -- ленточными.

Для чисто тяговых операций применяют шпилевые лебедки с барабаном вогнутой формы. Тяговое усилие создается за счет действия- сил трения между канатом и шпилем. Тяговое усилие лебедок серии ТЛ составляет 12,5--50 МН при ручном приводе и 3,2-- 50 МН при электрическом приводе. Канатоемкость лебедок равна 100--150 м при ручном приводе и 80--250 м при электрическом. Скорость навивки каната у лебедок с электрическим приводом 0,31--0,82 м/с.

1.3.5 Подъемники

Строительные подъемники -- это грузоподъемные машины, предназначенные для подъема и спуска грузов с помощью грузонесущих устройств, перемещающихся по вертикальным или наклонным направляющим. По конструкции направляющих различают подъемники, (рис. 7) с подвесными направляющими и с жесткими направляющими -- мачтовые и шахтные.

В подъемниках с подвесными направляющими грузонесущее устройство перемещается вдоль натянутых вертикально направляющих. К недостаткам подъемников этого типа относится возможность раскачки грузонесущего устройства при значительной высоте подъема, а также трудности с установкой консольной опорной рамы на крыше здания.

Рис. 7.

а -- с подвесными направляющими, б -- мачтовый, в -- шахтный; 1 -- натяжное устройство. 2 -- лебедка, 3--грузонесущее устройство, 4 --направляющие втулки, 5 -- грузовой канат, 6 -- направляющие, 7 --блок, 8, 13 -- рамы, 9 -- противовес, 10 -- здание, 11 --настенная опора, 12 --ходовые ролики, 14 -- шахта

Мачтовый подъемник включает в себя вертикальную раму, по которой с помощью канатного механизма подъема может перемещаться грузонесущее устройство, снабженное ходовыми роликами. Такие подъемники в ряде случаев можно использовать и для подъема людей.

На строительстве больше всего распространены мачтовые подъемники, как наиболее простые в монтаже.

В шахтных подъемниках вместо мачты устанавливают шахту, внутри которой по направляющим с помощью канатного механизма подъема перемещается грузонесущее устройство.

Их крепят к зданию как с помощью настенных опор, так и оттяжками (при установке подъемника вне здания). В качестве грузонесущих устройств в подъемниках используют платформы, клети и саморазгружающиеся ковши.

1.3.6 Простейшие грузоподъемные устройства. Стрелы

Рис. 8. Простейшие грузоподъемные устройства:

а -- переносная монтажная стрела, б -- мачтово-стреловой кран, в -- вантовый кран; 1 -- шарнир, 2 -- стрела, 3 -- стреловой полиспаст, 4 -- грузовой полиспаст, 5 -- ванты, 6 -- мачты, 7 -- шаровая пята

Монтажные стрелы (рис. 8, а) -- это грузоподъемное устройство, состоящее из прикрепленной к строительным конструкциям или специальным мачтам консольной наклоняющейся стрелы и канатной лебедки и предназначенное для монтажа оборудования и подъема различных грузов.

Грузоподъемность переносных монтажных стрел от 3 до 10 т при длине стрелы от 10 до 25 м. Основанные на этом принципе мачтово-стреловые краны (рис. 8, б) могут поднимать грузы массой до 40 т, а вантовые (рис. 8, в)--до 40 т и более.

1.3.7 Подъемные краны

И так, мы плавно подошли к, основе всех основ, строительных работ - к строительным подъемным кранам. На сегодняшний день абсолютно всё оборудование, используемое на строительной площадке, если не брать в расчет малоэтажное строительство, подчинено электронике и автоматике. Но тем не менее, основной принцип работы такой техники, как подъемные краны остается неизменный. Именно их мы и рассмотрим, чтобы иметь представление о механизме их работы.

Монтажные подъемные краны подразделяют на краны-укосины, полноповоротные переставные и передвижные.

Кран-укосина представляет собой закрепляемую на вертикальной мачте или какой-нибудь строительной конструкции жесткую ферму с системой блоков , через которые пропущен канат от грузоподъемной лебедки.

Полноповоротный переставной кран (рис. 9) состоит из опорной тележки или крестовины, на которой смонтирована стрела и полноповоротная платформа с размещенными на ней электродвигателем и червячным редуктором, приводящим во вращение канатный барабан.

Рис. 9. Полноповоротный переставной кран: 1 -- червячный редуктор, 2 -- электродвигатель, 3 -- платформа, 4 -- стрела, 5 -- тележка

Грузоподъемность этих кранов 0,5--1,0 т при вылете стрелы от 2 до 4 м и высоте его подъема до 50 м, скорость подъема груза 12--15 м/мин, мощность электродвигателя 2,8 кВт, масса 1685 кг.

Различают передвижные подъемные краны на рельсовом, гусеничном, пневмоколесном и автомобильном ходовом устройстве.

Кран с вращающейся стрелой, закрепляемой в верхней части перемещающейся по рельсам вертикальной башни, называется башенным краном. Помимо башенных кранов широко распространены краны на гусеничном ходу грузоподъемностью до 160 т. Разновидностью кранов на гусеничном ходу являются краны-трубоукладчики с подъемной стрелой, располагаемой сбоку.

Пневмоколесные краны обладают повышенной по сравнению с гусеничными кранами маневренностью, их грузоподъемность до 100 т (при использовании выносных опор). Более маневренны краны на автомобильном шасси, грузоподъемность которых достигает 60 т.

1.4 Транспортирующие устройства

И так, мы рассмотрели самые основные виды подъемно-транспортных механизмов, широко применимых в строительстве - грузоподъемные машины и механизмы их работы. Другой вид этого оборудования - транспортирующие машины, такие как: элеватор, конвейер и подъемник, в меньшей степени используется в строительстве. Тем не менее, это оборудование также востребовано для разрешения таких задач, как например - транспортировка сыпучих или штучных грузов на лентах, ковшах и т.д. и т.п. Принцип работы этих механизмов, сводится к тому, что машина непрерывно транспортирует груз, (преимущественно в горизонтальной плоскости) грузонесущим и тяговым элементами которой, например, могут являться замкнутые ленты.

Транспортирующие и грузоподъемные машины отличаются механизмом работы, но и те и другие в одинаковой степени подлежат метрологическим испытаниям на разных этапах, от производства до конца срока эксплуатации. На каждом из этапов имеется ряд особенностей и приборов, с помощью которых производятся испытания. Далее более подробно мы разберем именно эту тему.

2. Методы исследования подъемно-транспортных механизмов

Грузоподъемное оборудование является сложной техникой, используемой в разных отраслях производства и промышленности, но преимущественно - в строительной. Мы привыкли, что для строительной сферы предусмотрен особый свод норм и правил, так называемые СНИПы, которые регламентируют множество этапов строительства: от производства строительных материалов, до проектирования, что не исключает и не заменяет ГОСТы. Чтобы начать использование и эксплуатацию грузоподъемных машин и оборудование необходимо учесть множество факторов.

· До пуска в работу грузоподъемная машина подлежит регистрации в органах Гостехнадзора, которые выдают разрешение на ввод в эксплуатацию.

· Техническое освидетельствование проводится до пуска в работу всех вновь устанавливаемых грузоподъемных машин.

· Грузоподъемные машины, находящиеся в эксплуатации, подвергаются периодическому освидетельствованию через каждые 12 месяцев (частичному) и через 3 года (полному).

Таким образом, все подъемно-транспортные машины, механизмы и приспособления обязательно проходят испытания перед вводом в эксплуатацию, после их установки, ремонта и периодически в процессе работы. Более того, все детали, ещё на производстве подвергаются многократным метрологическим исследованиям. Все виды испытаний для каждого отдельного случая изложены и предусмотрены Национальным Стандартом Российской Федерации, т. е. ГОСТ Р 54767-2011, который называется «Краны Грузоподъемные. Правила и методы испытаний». Этот нормативный документ предполагает несколько видов испытаний, которые подразделяются на:

· Статические;

· Динамические;

· Оптико-визуальные;

Целью этих испытаний является - выявление соответствие машины, механизма или приспособлений условиям безопасной работы и труда.

2.1 Статические испытания

Каждый вид испытаний далее будем рассматривать на примере типового грузоподъемного механизма - крана. Итак, статическое испытание производится нагрузкой, на 25% превышающей грузоподъемность крана, и имеет целью проверку его прочности и прочности отдельных элементов, а для стреловых кранов -- также грузовой устойчивости.

Так, например, статическое испытание мостового крана, а также передвижного консольного производится следующим образом. Кран устанавливается над опорами крановых путей, а его тележка -- в положение, отвечающее наибольшему прогибу моста (консоли). Крюком или заменяющим его устройством захватывается груз, поднимается на высоту 200--300 мм и выдерживается в этом положении в течение 10 мин. Затем груз опускается и определяется величина остаточной деформации ферм (балок) крана. Для замера остаточной деформации рекомендуется пользоваться геодезическими инструментами. Отрицательный прогиб моста не должен превышать 0,0035 величины пролета. При наличии остаточной деформации, явившейся следствием испытания крана грузом, кран к работе не допускается до выяснения причин деформации и возможности его дальнейшей работы. Если показатели, во время хотя бы одного из испытаний какого-либо этапа метрологических исследований, не соответствуют нормам, оборудование так же не допускается в работу.

При проведении мониторинга технического состояния (ТС) изделий, одной из наиболее актуальных является задача объективного своевременного обнаружения дефектов различной природы и организация контроля за развитием дефектов из-за старения элементов при эксплуатации. Одним из путей предотвращения нежелательных последствий от эксплуатации изделий с дефектами является систематичное использование методов НК. Дефектом, согласно нормативно-технической документации (НДТ) (ГОСТ 17-102), называется каждое отдельное несоответствие продукции требованиям. Однако в практике применения средств неразрушающего контроля нет полного соответствия понятия "дефект" определению по ГОСТ. Обычно под дефектом понимают отклонение параметра от требований проектно-конструкторской документации, выявленное средствами неразрушающего контроля. Связь такого понятия с определением по ГОСТ устанавливается путем разделения дефектов на допустимые требованиям НТД и недопустимые.

Обобщая, здесь и далее е под дефектом будем понимать физическое проявление изменения характеристик объекта контроля с параметрами, превышающими нормативные требования. По происхождению дефекты подразделяют на производственно-технологические, возникающие в процессе проектирования и изготовления изделия, его монтажа и установки, и эксплуатационные, возникающие после некоторой наработки изделия в результате процессов деградации, а также в результате неправильной эксплуатации и ремонтов.

Методы неразрушающего контроля (НК)

Методы НК разделяют на группы, называемые видами, объединенные общностью физических признаков. Существует девять различных видов НК: магнитный, электрический, вихретоковый, радиоволновый, тепловой, оптический, радиационный, акустический и проникающими веществами. Методы каждого вида НК классифицируют по рассматриваемым ниже признакам.

Характер взаимодействия поля или вещества с объектом контроля (ОК). Взаимодействие должно быть таким, чтобы контролируемый признак объекта вызывал определенные изменения физического поля или состояния вещества. Например, чтобы наличие несплошности вызывало изменение прошедшего через нее излучения или проникновение в нее пробного вещества. В некоторых случаях используемое для контроля физическое поле возникает под действием других физических эффектов, связанных с контролируемым признаком. Например, электродвижущая сила, возникающая при нагреве разнородных материалов, позволяет контролировать химический состав материалов (термоэлектрический эффект).

Первичный информативный параметр - конкретный параметр поля или вещества (амплитуда поля, время его распространения, количество вещества и т.д.), изменение которого используют для характеристики контролируемого объекта. Например, наличие несплошности увеличивает или уменьшает амплитуду прошедшего через нее излучения.

Способ получения первичной информации - конкретный тип датчика или вещества, которые используют для измерения и фиксации упомянутого информационного параметра.

Сущность оптического метода неразрушающего контроля

Оптический диапазон спектра, по определению, принятому Международной комиссией по освещению (МКО), составляют электромагнитные волны, длина которых от 1 мм до 1 нм (рис. 1).

Оптический метод неразрушающего контроля основан на наблюдении или регистрации параметров оптического излучения, взаимодействующего с объектом контроля. Это взаимодействие связано с поглощением, отражением, рассеиванием, дисперсией, поляризацией и другими оптическими эффектами.

Данный метод применяют для измерения геометрических параметров изделий, контроля состояния поверхности и обнаружения поверхностных дефектов. Оптические методы имеют очень широкое применение благодаря большому разнообразию способов получения первичной информации. Возможность их применения для наружного контроля не зависит от материала объекта. Оптические методы широко применяют для контроля прозрачных объектов. В них обнаруживают макро - и микродефекты, структурные неоднородности, внутренние напряжения. Недостатками оптических методов являются узкий диапазон контролируемых параметров, жесткие требования к состоянию окружающей среды и чистоте поверхности изделия.

Оптические методы НК основаны на использовании явлений отражения, поглощения, поляризации, интерференции и дифракции света проявляющихся в результате его взаимодействия с контролируемым объектом при получении информации о состоянии этого объекта и его параметрах. При изготовлении изделий микроэлектроники применяются различные материалы (металлы, полупроводники, диэлектрики), которые по разному взаимодействуют с оптическим излучением. Это взаимодействие определяется свойствами материалов, их геометрией, внешними условиями, а также параметрами оптического излучения.

По способам получения информации об объекте оптические методы НК разделяются на визуальные и фотоэлектрические. По физическим методам, с помощью которых извлекается информация о контролируемом объекте, оптический НК можно разделяют на следующие основные виды: микроскопия, интерферометрия, спектрометрия и эллипсометрия.

Теоретические основы оптических методов НК

Волновые свойства света.

1. Свет - электромагнитные волны длиной от 380 до 780 нм. Следовательно, свет обладает такими свойствами, как интерференция и дифракция.

2. Интерференция волн - явление наложения волн, вследствие которого наблюдается устойчивое во времени усиление или ослабление результирующих колебаний в различных точках про........

2.2 Оптические методы

Оптические методы неразрушающего контроля регистрируют и анализируют параметры, присущие взаимодействующему с объектом оптическому излучению. Эти методы дают возможность обнаруживать пустоты, поры, расслоения, трещины, инородные включения, геометрические отклонения и внутренние напряжения в объектах контроля.

Наружный оптический контроль применяют для обнаружения дефектов практически любого из материалов. Внутренние дефекты с помощью этого метода можно обнаружить только в прозрачных материалах. Также производится контроль диаметров и толщины с помощью оптического способа, базирующегося на явлении дифракции. Шероховатость и сферичность выявляют методы, основанные на явлении интерференции.

Преимущества оптических методов неразрушающего контроля в их простоте, применении несложного оборудования и относительно небольшой трудоемкости. Поэтому они нашли применение на различных стадиях изготовления деталей и элементов конструкций.

Оптические приборы обладают невысокой чувствительностью и достоверностью, поэтому используются только для определения достаточно крупных трещин, коррозионных и эрозионных повреждений, открытых раковин, забоин. Они применяются также для обнаружения течей, загрязнений, наличия посторонних предметов и т.д. В строительстве методы неразрушающего контроля используются при измерении различных строительных элементов, строительных конструкций зданий и сооружений на отдельных этапах выполнения и после всех работ, контроле оборудования, приспособлений и оснастки для изготовления и монтажа элементов, разбивочных сетей и их элементов. Неразрушающий контроль используется при производстве линейных измерений, геодезическом контроле качества выполнения строительно-монтажных работ, при определении прочности бетона методом ударного импульса или методом отрыва со скалыванием или скалыванием ребра, при определении защитного слоя бетона, при тепловизионном контроле качества устройства ограждающих конструкций и в других случаях.

Размещено на Allbest.ru