Полезная информация

Грузозахватные приспособления

Проектирование грузозахватных приспособлений (стропов, захватов, траверс и др.) должно выполняться в соответствии с ПБ 10-382-00 и другими нормативными документами.

Строповка, обвязка и зацепка твердых грузов для подъема, переме­щения и опускания их в процессе выполнения погрузочно-разгрузочных, строительно-монтажных и других работ кранами производятся при помо­щи грузозахватных приспособлений. В зависимости от назначения, формы, размеров и массы груза, а также условий производства работ кранами используются разные грузозахватные приспособления: стропы, траверсы, клещи, захваты.

За качество разработки проекта и изготовления грузозахватного при­способления и тары, а также за соответствие их Правилам ответственность несет организация, выполняющая соответствующую работу. От правильного и качественного выполнения проекта грузозахватного приспособления в значительной степени зависят его надежность и безопасность в процессе эксплуатации. Ошибки, допущенные при проектировании грузозахватных приспособлений, могут привести к тяжелым последствиям.

Поэтому при проектировании новых и совершенствовании существующих грузозахватных приспособлений необходимо учитывать предъ­являемые к ним требования.

Основными требованиями при проектировании и изготовлении грузозахватных приспособлений являются:

• прочность и надежность конструкции;
• минимальная собственная масса по сравнению с массой поднимаемого груза;
• удобство в обслуживании;
• простота конструкции;
• обеспечение сохранности захватываемого груза;
• соответствие особенностям, технологическим процессам и проектам производства работ.

Проектирование грузозахватных приспособлений осуществляется спе­циализированными организациями в соответствии с Правилами и нормативными документами. Так, проектирование стропов из стальных канатов и цепных строп осуществляется в соответствии с нормативным документом "Стропы грузовые общего назначения, требования к устройству и безопасной эксплуатации" (с изм. от 08.09.1998). Руководящий документ (далее - РД) распространяется на стропы из стальных канатов и цепные стропы, используемые для подвески грузов к крюкам грузоподъемных машин, предназначенные для применения на промышленных предприятиях, а также на транспортных и складских объектах. В РД изложены технические требования: к конструкции стропов и их элементам, материа­лам, по выполнению сварных соединений, к покрытиям; комплектность поставки, правила приемки; методы контроля и испытаний; маркировка, упаковка, транспортирование и хранение; указания по эксплуатации; гарантии изготовителя.

Проектирование стропов на текстильной основе осуществляется согласно РД 24-СЗК-01-01 "Стропы грузовые общего назначения на текстильной основе. Требования к устройству и безопасной эксплуа­тации".

Руководящий документ распространяется на стропы, изготавливаемые из текстильных лент и используемые в качестве грузозахватных приспо­соблений для подъема различных грузов грузоподъемными машинами (кранами).

РД устанавливает типы, основные параметры стропов из текстильных лент, а также основные технические требования к конструкции указанных стропов и материалам, из которых они изготавливаются.

РД содержит требования к изготовлению, приемке и испытаниям стропов из текстильных лент, а также требования к их безопасной эксплуатации.

РД предназначен для применения на промышленных, транспортных и складских предприятиях и распространяется на стропы из текстильных лент. Типы стропов (по исполнению) должны соответствовать одному из основных исполнений, приведенных в РД: ветвевые петлевые однослойные или многослойные для навески одной петлей (или одной частью петли) на крюк грузоподъемной машины и присоединения другой петлей (или другой частью петли) непосредственно к грузу; кольцевые однослойные или многослойные для непосредственной обвязки грузов самим стропом и присоединения концов стропа к крюку; составные (стропы-полотенца), образованные двумя или более идентичными полосками ленты, расположенными на одной линии в ширину и заканчивающимися на каждом конце звеном, общим для всех полос. Полосы могут быть соединены друг с другом в разных местах, например гибкими стежками. Если подобные стропы состоят из нескольких слоев ленты, их называют составными многослойными. Составной строп-полотенце может состоять из нескольких кольцевых стропов, насаженных на одно металлическое звено.

Ветвевые стропы могут иметь различные исполнения по концевым элементам. Одиночный петлевой строп с мягкими плоскими петлями (с двумя замкнутыми мягкими петлями на концах) - СТП (рис. 1).

Одиночный петлевой строп с одним металлическим звеном - с одной замкнутой петлей на одном конце для навески на крюк грузоподъемного механизма и на другом конце- замкнутой петлей с металлическим звеном, например для навески дополнительного крюка, - СТ13 (рис. 2).

Ветвевой строп с двумя металлическими звеньями по концам - СТ23 (рис. 3, 4).

Рис. 1. Одиночный петлевой строп с мягкими плоскими петлями - СТП	Рис. 2. Одиночный строп с одним металлическим звеном - СТ13
Рис. 3. Одиночный строп с двумя металлическими звеньями - СТ23	Рис. 4. Одиночный строп с металлическими звеньями, позволяющими использовать строп в самозатягивающемся варианте, -СТ23С

Два концевых звена могут быть идентичными или различными: если строп должен использоваться в самозатягивающемся варианте, то одно звено должно проходить через другое.

Расчет стропов из стальных канатов должен выполняться с учетом числа ветвей канатов и угла наклона их к вертикали.

Расчетную нагрузку отдельной ветви многоветвевого стропа назначают из условия равномерного натяжения каждой из ветвей и соблюдения (в общем случае) расчетного угла между ветвями, равного 90°.

Для стропа с числом ветвей более трех, воспринимающих расчетную нагрузку, учитывают в расчете не более трех ветвей. При расчете стропов, предназначенных для транспортировки заранее известного груза, в качестве расчетных углов между ветвями стропов могут быть приняты фактические углы.

Грузовые стропы предназначены для обвязки и навешивания на крюк крана твердых грузов. Стропы относятся к наиболее простым в конст­руктивном исполнении грузозахватным приспособлениям. Они бывают канатные, цепные, хлопчатобумажные, пеньковые и капроновые. Хлоп­чатобумажные, пеньковые и капроновые стропы используют для обвязки мягких и легких грузов (резинотехнические изделия, хлопчатобумажная тара и т. п.) при производстве погрузочно-разгрузочных работ в морских и речных портах.

Цепные стропы чаще всего применяют при подъеме и перемеще­нии кранами листового и сортового металла, металлоизделий, заготовок и деталей, ковшей для металла и другой тары в металлургическом и ма­шиностроительном производстве.

Канатные стропы получили широкое распространение при выполнении строительно-монтажных и погрузочно-разгрузочных работ, работ по подъему и перемещению твердых грузов (оборудование, трубы, строительные детали, металл и т. п.) кранами.

При проектировании канатных стропов должны использовать­ся стальные канаты крестовой свивки по ГОСТ 3071, ГОСТ 3079, ГОСТ 2688, ГОСТ 7668 и ГОСТ 7669.

Коэффициент запаса прочности каната по отношению к нагрузке от­дельной ветви стропа должен быть не менее 6.

Стальной канат свит из прядей, каждая из которых состоит из стальных проволок диаметром 0,2-2 мм. Пряди навиты вокруг органического сердечника, пропитанного смазкой. Сердечники служат накопителем смазки для уменьшения износа проволок и предохранения их от коррозии, придают канату эластичность, предотвращают просадку прядей к центру. Стальные канаты, устанавливаемые на грузоподъемные краны, должны соответствовать государственным стандартам и пройти испытание.

Стальные канаты, изготавливаемые из круглой проволоки, подразделяются по ряду признаков:

• по форме поперечного сечения - на круглые и плоские;
• по конструктивному признаку - на канаты одинарной, двойной и тройной свивки;
• по форме поперечного сечения прядей - на круглые и фасонопрядные;
• по способу свивки - на обыкновенные раскручивающиеся и нераскручивающиеся;
• по материалу сердечника - с органическим сердечником из натуральных или синтетических материалов (о. с.) и с металлическим сердечником (м. с);
• по направлению свивки - правой и левой свивки;
• по сочетанию направлений свивки каната и его элементов в канатах двойной и тройной свивки - на канаты односторонней свивки (направление свийки каната и свивки прядей по наружным проволокам одинаковые); канаты крестовой свивки (направление свивки каната и направление свивки стренг и прядей противоположные), канаты ком­бинированной свивки (с чередующимися через одну направлениями свивки прядей).

Универсальные стропы применяют при подъеме груза, обвязка которого обычными стропами не­возможна (трубы, доски, металлопрокат, аппараты и т. п.).

Расчет стропов из стальных канатов с учетом числа ветвей канатов и угла наклона их к вертикали выпол­няют в соответствии с РД 10-33-93.

Рис. 5. Канатный строп четырехветвевой:

I, II, III, IV - ветви каната; 1 - подвеска;

2 - коуш, 3 - заплетка; 4 - канат;

5 - крюк; 6 - замок (защелка)

Применяемые стальные канаты для изготовления стропов должны иметь сертификат (свидетельство), в котором кроме других сведений должны быть указаны диаметр каната, его назначение, марка, вид покрытия, направление свивки, сочетание направлений свивки, способ свивки, степень крутимости, мар­кировочная группа, диаметр проволоки, суммарное разрывное усилие, дата приемки и другие требования, предусмотренные сертификатом, в соответствии с которым изготов­лен канат.

Важным условием обеспечения надежности стропов при их использовании для подъема и перемещения грузов является прочность канатных ветвей. Стропы в процессе работы подвергаются сложным статическим и динамическим нагрузкам, ударам, истиранию, коррозии и другим механическим и атмосферным воздействиям. В результате их прочность нарушается. Поэтому коэффициент запаса прочности канатов по отношению к нагрузке отдельной ветви стропа должен при проектировании стропов устанавливаться не менее 6.

При проектировании цепных стропов должны использоваться круглозвенные цепи. Коэффициент запаса прочности цепи по отношению к нагрузке отдельной ветви стропа должен быть не менее 4.

Преимущество стальных цепей в сравнении со стальными канатами состоит в их высокой гибкости, простоте конструкции, технологичности и способности огибать острые грани без применения подкладок. Существенными недостатками являются их большая масса, возможность внезапно­го разрыва вследствие быстрого раскрытия образовавшихся трещин и необ­ходимость тщательного ежедневного контроля состояния (износа) звеньев цепи. Кроме того, стальные цепи не допускают приложения динамических нагрузок, а дефекты в металле звеньев цепи трудно обнаружить.

Цепные стропы, аналогично канатным стропам, по числу ветвей раз­деляют на одноветвевые, двухветвевые, трехветвевые, четырехветвевые и универсальные (рис. 6). Расчет цепных строп проводят в соответствии с РД 10-33-93.

Расчет трехветвевых и четырехветвевых стропов при отсутствии гарантии равномерности распределения нагрузок между ветвями производят исходя из условия, что груз удерживается только двумя ветвями.

При расчете на действие нормальной нагрузки запас прочности для канатов и цепей по отношению к разрушающей нагрузке, указанной в их сертификате, должен быть не менее 6 и 5 соответственно.

При проверке прочности сечения рабочей части крюка стропа и учете кривизны последнего запас прочности по отношению к пределу текучести материала принимают не менее 1,2, а для сечения ветвей головки крюка с проушинами при расчете на растяжение - не менее 1,5.

При расчете петель всех типов их прямолинейные участки рассчитывают на растяжение; запас прочности по отношению к пределу прочности материала должен быть не менее 5. Для криволинейных участков при расчете с учетом их кривизны запас прочности для внутренней стороны

Рис. 6. Стропы цепные:

а - звено одноветвевого стропа; б - двухветвевой строп; в - трехветвевой строп; г - четырехветвевой строп; д - универсальный (кольцевой) строп сечения должен быть не менее 1,1 по отношению к пределу текучести материала, а на внешней стороне - не менее 1,3 по отношению к пределу прочности материала.

Расчет канатов и цепей стропов, используемых как для непосредствен­ной обвязки груза, так и для захвата последнего с помощью концевых звеньев, производят на растяжение.

Определение усилий в канатах и цепях двухветвевых, трехветвевых и четырехветвевых стропов при отсутствии дополнительных требований производят исходя из условия, что углы между ветвями не превышают 90° (рис. 7).

Грузоподъемность цепных стропов, предназначенных для перемещения грузов, имеющих температуру выше 300, но не более 500 °С, снижают на 25%, а выше 500 °С - на 50%.

Канатные стропы, ветви которых изготовлены из канатов с ограничен­ным сердечником, допускается применять для транспортирования грузов, имеющих температуру не выше 100 °С, а стропы, ветви которых изготовлены из канатов с металлическим сердечником, с заделкой концов каната опрессовкой алюминиевыми втулками, - не выше 150 °С.

Рис. 7. Строповка груза двухветвевыми (а), трехветвевыми (б) и четырех- ветвевыми (в) стропами

Грузоподъемность стропов с ветвями из каната со стальным сердечником при перемещении грузов, имеющих температуру от 250 до 400 °С, сни­жают на 25%; перемещение грузов, имеющих температуру выше 400 °С, не допускается.

При проектировании стропов из канатов и лент, для ветвей которых используют пеньковые, хлопчатобумажные или синтетические материалы, коэффициент запаса прочности по отношению к нагрузке отдельной ветви стропа должен быть не менее 8.

Стропы из канатов и лент, для ветвей которых используют пеньковые, хлопчатобумажные или синтетические материалы, имеют пониженную прочность по сравнению с канатными и цепными стропами, недолговечны в эксплуатации. Чаще всего их применяют для разового использования при подъеме и перемещении грузов кранами.

Проектирование и изготовление таких стропов осуществляется спе­циализированными организациями по нормативным документам.

Например, проектирование стропов (см. рис. 1, 2 ,3 , 4) на текстильной основе осуществляется с учетом требований РД 24-СЗК-01-01.

Расчет лент стропов, используемых как для непосредственной обвязки груза, так и для захвата последнего с помощью концевых звеньев, произ­водят на растяжение.

Определение усилий в канатах и цепях двухветвевых, трехветвевых и четырехветвевых стропов (при отсутствии дополнительных требований заказчика) производят исходя из условия, что углы между ветвями не превышают 90° (рис. 8). Если заказчиком оговорено, что угол между ветвями стропов в эксплуатации не будет превышать 90°, то в качестве расчетного принимают угол 90°.

Расчет трехветвевых и четырехветвевых стропов производят из условия, что груз удерживается тремя ветвями.

Рис. 8. Расчет лент стропов: 90 ° - угол между ветвями стропа

90° - угол между ветвями стропа

При расчете на действие номинальной нагрузки коэффициент запаса прочности для каждой отдельной ветви стропа по отношению к ее разрушающей нагрузке, указанной в сертификате, должен быть не менее 8.

Допускаемое относительное удлинение стропа при максимальной нагрузке не должно превышать 6%, независимо от коэффициента запаса прочности и величины разрушающей нагрузки.

Текстильные стропы, ленты которых изготовлены из волокон капрона, допускается применять для транспортировки грузов, имеющих темпера­туру не выше +80 °С, а стропы, ленты которых изготовлены из волокон лавсана, полиэфира, полипропилена и полиамида, - не выше 100 °С.

Минимальная температура окружающего воздуха - -80 °С для всех видов материалов лент, на которые имеются ссылки в РД 24-СЗК-01-01.

Отклонение длины ветвей, используемых для комплектации двухветвевых, трехветвевых и четырехветвевых стропов, не должно превышать 1% длины одной ветви, выбранной в качестве эталона для выполнения сравнения длин.

Строп сшивается нитями из идентичного с лентой материала. Составные стропы-полотенца и двухветвевые, трехветвевые, четырехветвевые изготавливаются из лент одного материала и сшиваются нитями из иден­тичного материала.