Содержание к диссертации
Введение
Современное состояние промышленной безопасности при эксплуатации грузоподъемных кранов
1 Аварийность и травматизм на грузоподъёмных кранах Российской Федерации в период 1993 - 2003 гг.
2 Анализ аварий на грузоподъемных кранах из-за отказа каната 18
3 Дефекты крановых канатов 22
4 Современное состояние вопроса оценки риска аварий крановых канатов
5 Выводы и постановка задач исследования 37
Безопасность канатов грузоподъемных кранов
1 Модель формирования систематических отказов крановых канатов
2 Модели внезапных отказов крановых канатов 53
3 Совместное действие внезапных и систематических отказов 62
4 Условие безопасности кранового каната 65
Выводы 68
Статистические исследования наработки крановых канатов
1 Организация наблюдений и сбор данных об эксплуатации крановых канатов
2 Статистические ряды распределений наработки канатов и определение законов их распределения
3 Выявление законов статистических распределений наработки канатов
4 Определение средней наработки канатов 100
Выводы 103
Экспериментальное исследование наработки крановых канатов
1 Оценка нагруженности крановых канатов при переменной высоте подъема грузов и переменной нагрузке
2 Расчет числа повторных перегибов каната 114
3 Прибор для определения нагруженности крановых канатов 118
4 Испытания регистратора интенсивности эксплуатации крановых канатов в производственных условиях
5 Исследования нагруженности крановых канатов при помощи регистратора интенсивности эксплуатации крановых канатов Результаты экспериментальных исследований 131
6 Выводы 134
Методика количественной оценки безопасности крановых канатов
1 Количественная оценка риска эксплуатации кранового каната 136
2 Метод оценки качества кранового каната 140 Выводы 145
Заключение 147
Литература 149
- Анализ аварий на грузоподъемных кранах из-за отказа каната
- Модели внезапных отказов крановых канатов
- Статистические ряды распределений наработки канатов и определение законов их распределения
- Расчет числа повторных перегибов каната
Введение к работе
Защита работающігх от воздействия опасных и вредных производст-вснных факторов является актуальной проблемоіі охраны труда в промышленности. В процессе производства работ мостовыми кранами создается опасность для жизни и здоровья человека. Работа с мостовыми кранами сопряжена с определенным риском не только для обслуживающего персонала, но и для всех лиц, находящихся в зоне потенциальной опасности.
В цехах и на производственных площадках машиностроительньгх предприятий при эксплуатации мостовых кранов, на протяжении ряда лет, происходят аварии по причине выхода из строя (разрушения) элементов 1-й группы, к которым относятся стальные подъемные канаты. Аварии мостовых кранов из-за отказов подъемных канатов приводят к значительным социальным ущербам. Так, например, 7.04.1998 г. в ОАО «Северсталь» (Управление Северного округа) при подъеме специальным краном ковша с семьюдесятью тонн расплавленного металла произошел обрыв грузового каната с последующим розливом стали, повлекший длительную остановку производства и значительный материальный ущерб. В связи с этим возникает необходимость оценки безопасности подъемных канатов мостовых кранов.
Несмотря на то, что вопросам безопасности эксплуатации мостовых кранов постоянно уделяется большое внимание, в частности, нормативными документами по промышленной безопасности предусмотрены периодический осмотр и дефектоскопия подъемных канатов, остается ряд нерешенных проблем. Так, например, нет достаточного теоретического обоснования частоты проведения обследования канатов, ряд дефектов крановых канатов, способных вызвать разрушение, не выявляются в начальный период эксплуатации канатов, практически отсутствуют методы прогнози рования влияния качества канатов на безопасность эксплуатации мостовых кранов.
На основании анализа статиспічесюїх данных по эксплуатации мостовых кранов можно сделать вывод, что принимаемые меры в области охраны труда не дают удовлетворительного результата при существующих требованиях к грузоподъемной технике и обеспечению безопасного производства работ. Одним из путей решения данной проблемы является внедрение в управление охраной труда на маішшо лроительньгх предприятиях систем прогнозирования опасных ситуаций на основе управления производственными рисками, обусловленными отказами и авариями грузоподъемной техники.
Цель работы. Повышение безопасных условий труда при эксплуатации мостовых кранов путем количественной оценки и прогнозирования опасности возникновения обрыва подъемных канатов с учетом качества их изготовления, а также статистических и экспериментальных данных по их наработке и несущей способности.
Методы исследования. В диссертационной работе использованы методы теории вероятности, математической статистики и научных обобщений в области информации об авариях в различных техногенных и природных ситуациях, методы и положения теории рисков, катастроф, теории технической диагностики, вычислительной математики. Эксперименты проводились с применением методов тензометрирования и визуальных наблюдений.
Научная НОВІШІЙ. Классифицированы дефекты крановых подъемных канатов, возникающие в процессе эксплуатации мостовых кранов, как систематические и внезапные (структурный дефект в віще волнистости), совместное действие которых приводит к обрыву (разрушению), и, как следствие, к возможному травмированию обслуживающего персонала в рабочей зоне крана.
На основе положений теории рисков и катастроф предложен метод количественной оценки опасности возникновения обрыва (разрушения) подъемных канатов мостовых кранов, базирующийся на сравнении расчетной вероятности аварийного события с допустимой величиной безопасной эксплуатации.
Предложен метод прогнозирования безопасных условий труда в рабочей зоне при эксплуатации мостового крана на основе полученных автором в результате статистических и экспериментальных исследований законов распределения наработки и несущей способности крановых подъемных канатов.
Разработан метод оценки качества кранового каната, основанный на анализе величины отклонений остаточных деформаций каждой из прядей каната при его изготовлении и расчете по отклонению деформаций величины опасности (вероятности аварийного обрыва). В диссертационной работе защищается:
- результаты статистического анализа аварий и производственного травматизма при эксплуатации мостовых кранов;
- вероятностная модель, позволяющая прогнозировать безаварийную работу при эксплуатации подъемных канатов мостовых кранов, с учетом качества их изготовления и кинетики накопления повреждений;
- выявленные и экспериментально обоснованные законы распределения наработки и несущей способности подъемных канатов мостовых кранов в производственных условиях, являющиеся основой для прогнозирования безопасных условий труда;
- теоретически обоснованная методика ранжирования безопасности каната на начальной стадии эксплуатации, основанная на анализе величины отклонений остаточных деформаций каждой из прядей каната при его изготовлении и расчете по отклонению деформаций величины опасности (вероятности аварийного обрыва).
Практическая ценность работы. Разработана методика количественной оценки безопасности подъемных канатов, позволяющая по анализу величин отклонений остаточных деформаций каждой из прядей каната рассчитывать значения его опасности (вероятности аварийного обрыва) с последующей рекомендацией его навески на мостовой кран, исходя из конкретных условий эксплуатации (с заданной степенью безопасности).
Предложен метод н устройство для определения наработки крановых подъемных канатов мостовых кранов в производственных условиях.
Реализация работы. Методика количественной оценки безопасности подъемных канатов, позволяющая по анализу величин отклонений остаточных деформаций каждой из прядей каната рассчитывать значения его опасности (вероятности аварийного обрыва) с последующей рекомендацией его навески на мостовой кран, исходя из конкретных условий эксплуатации (с заданной степенью безопасности), внедрена в практику работ по производственному контролю и надзору за безопасной эксплуатацией и содержанием кранов в исправном состоянии на ОАО «Таганрогский металлургический завод», ОАО «Новочеркасский электровозостроительный завод».
Апробация работы. Общее содержание диссертационной работы и ее отдельные разделы докладывались на научно-практическом семинаре по совершенствованию системы экспертизы промышленной безопасности Госгортехнадзора России (Сочи, 2000 г.); конференциях и научных семинарах кафедры ГТГМиР ЮРГТУ (Новочеркасск, 2000 - 2003 гг.); конференции кафедры ПТМ ТулГУТТула, 2002-2003 гг.); семинаре Госгортехнадзора России в ГУЛ «Научно-исследовательский центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России» (Москва, 2002 г.); конференции (Одесса, 2002-2003 гг.); техническом совете ОАО «Таганрогский металлургический завод» (2003 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, из них в реферируемых изданиях, рекомендованных ВАК, - 3.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы из 106 наименований. Работа изложена на 158 страницах машинописного текста, содержит 24 таблицы, 50 рисунков.
Анализ аварий на грузоподъемных кранах из-за отказа каната
На предприятиях и стройках при эксплуатации грузоподъемных кранов на протяжении ряда лет, происходят аварии и несчастные случаи по причине обрывов стальных канатов [17]. Грузоподъемные краны снабжены блочно-канатными системами. Передача тяговых усилий от барабана лебедки к грузозахватному органу при подъеме или опускании груза осуществляется стальными канатами. Последние работают с относительно высокими скоростями, различной по величине и характеру приложения нагрузкой, испытывают большое количество перегибов при оббегании блоков и навивке на барабан.
Канаты для подъема и опускания стрелы (стреловые канаты) в процессе эксплуатации кранов подвергаются воздействию различных неблагоприятных факторов: растяжению, изгибу, скручиванию, внезапным динамическим нагрузкам, абразивному износу (истиранию), коррозионному воздействию и т.п., что в конечном итоге ведет к снижению их прочности и уменьшению ресурса.
Рассмотрим несколько наиболее значимых аварий из-за неисправности канатов, происшедших за последние годы: 07.04.1998. В ОАО «Северсталь» (Управление Северного округа) при подъеме специальным краном ковша с семьюдесятью тонн расплавленного металла произошел обрыв грузового каната с розливом стали, повлекшее длительную остановку производства. Причина аварии - неудовлетворительный надзор за состоянием канатов со стороны специалистов предприятия. 06.01.2000. В филиале Березовского строительного управления ОАО «Уралэнерго строй» (Уральское управление) на строительной площадке при выполнении монтажных работ с применением гусеничного крана ДЭК-251 из-за обрыва стрелового каната упала и разрушилась стрела крана. Смертельно травмирован рабочий-строитель. Причина аварии - неудовлетворительное состояние каната из-за отсутствия контроля со стороны ИТР, ответственного за содержание крана в исправном состоянии, и машиниста крана. 21.03.2000. В литейном цехе ОАО «Шебекинский машиностроительный завод» (Управление Курско-Белгородского округа) при перемещении мостовым краном тары с песком из-за обрыва грузового каната упала крюковая подвеска с траверсой и грузом. При этом были травмированы рабочая, проводившая зацепку груза, и мастер, руководивший работой. Причина аварии и группового несчастного случая - отсутствие контроля со стороны специалистов предприятия за состоянием грузового каната. 28.02.2001. В ЗАО «Группа Тера», г. Москва, при выполнении строительно-монтажных работ из-за обрыва грузового каната, не соответствующего ГОСТу, произошла авария с башенным краном КБ-4044. При этом был смертельно травмирован рабочий. Причиной аварии явилась низкая квалификация ИТР и обслуживающего кран персонала. 08.08.2001. В ОАО «Носта» Минэкономики России (Оренбургское управление) в листопрокатном цехе (участок стали) при подъеме крюковой подвески мостового крана произошел обрыв каната и падение крюковой подвески. Смертельно травмирован рабочий цеха.
Причина аварии - неудовлетворительный надзор за состоянием грузоподъемного крана со стороны специалистов и крановщика. 23.08.2001. В ОАО «Великолукский опытный машиностроительный завод» ООО «Велтон» (Управление Северо-Западного округа) на складе при подъеме пачки металла автокраном КС-3562А оборвался стреловой канат, в результате чего упала стрела крана. Падающей стрелой был смер тельно травмирован рабочий. Причины аварии: износ стрелового каната из-за отсутствия требуемого надзора и осмотра со стороны ИТР и обслуживающего персонала, 02.04.2002. В ООО «ПМК «Иглинская» ОАО «Башсельстрой» (Баш кирское управление) на строительстве 36-квартирного жилого дома в пос. Иглино при попытке приподнять для демонтажа примерзшую к земле стрелу находившегося на консервации пневмоколесного крана КС-4361А оборвался стреловой канат автокрана КС-2568. Упавшей стрелой авто крана смертельно травмирован машинист пневмоколесного крана. Причина аварии - неудовлетворительная организация работ со стороны специалистов организации. 10.04.2002. В ООО «Аушигерская ГЭС» (Кабардино-Балкарское управление) на строительной площадке здания ГЭС при производстве строительно-монтажных работ оборвался стреловой канат автокрана КС-8165. При этом упавшей стрелой автокрана были смертельно травмированы трое рабочих.
Причина аварии - отсутствие должного надзора за техническим состоянием крана со стороны ИТР организации. 04.06.2002. В АООТ «Электросила» (Управление Северо-Западного округа) на заготовительном комплексе №11 при передвижении мостового крана (регистрационный № 23516) грузоподъемностью 30/5 т и подъеме крюковой подвески вспомогательного подъема оборвался грузовой канат, в результате чего был смертатьно травмирован газорезчик. Причина аварии - отсутствие должного надзора за техническим состоянием крана со стороны специалистов организации. 18.11.2002. В ООО «Зевс» (Управление Верхне-Волжского округа) на строительной площадке при выгрузке железобетонных плит (массой 500 кг каждая) из кузова автомобиля МАЗ пневмоколесным краном КС 4361А оборвался стальной трос изменения вылета стрелы, после чего она упала на автомобиль и по касательной задела стропальщика, находивше гося в кузове автомобиля.
Модели внезапных отказов крановых канатов
Причина возникновения внезапных отказов связана не только с изменением состояния каната и временем его предыдущей работы, а зависит от уровня внешних воздействий, т.е. условий эксплуатации каната.
Поэтому при построении модели внезапного отказа надо охарактеризовать ту обстановку, те условия, которые могут привести к внезапному отказу. Эта обстановка может оцениваться интенсивностью отказов Я -вероятностью возникновения отказа в единицу времени при условии, что до этого момента времени отказ не возник. Поэтому Я является условной плотностью вероятности и измеряется в тех же единицах, что плотность вероятности f{f), т. е.
Рассмотрим определение Я - характеристики, используя теорему умножения для зависимых событий: Р(АВ)= Р(А)-Р(В/А), где А В -сложное событие (совместное выполнение событий А и В); Р(АВ) - вероятность данного события и Р(в/А) - условная вероятность события В (т. е. при условии, что А имело место).
Эта формула выражает зависимость между вероятностью безотказной работы каната и Л - характеристикой, которая в общем случае может быть функцией времени Л(і). Интенсивность отказов не является самостоятельной характеристикой, так как связана с Р(/) и плотностью вероятности f{t).
При применении экспоненциального закона обычно указывают, что условие Л = const сохраняется лишь в течение некоторого периода времени, при этом начальный период (О;/) характеризуется повышением интенсивности отказов. Это связано с приработкой каната после навески, когда проявляются технологические дефекты. Второй период (ti, t2), когда Л = const, это период нормальной эксплуатации, после чего (при t t2) начинает проявляться износ наружной поверхности проволок каната. Анализ такой оценки будет рассмотрен ниже.
Поскольку причина возникновения внезапного отказа связана не только с изменением состояния изделия, но с неблагоприятным сочетанием действующих факторов, то необходимо оценить обстановку, которая может привести к данной ситуации, и вероятность этого события.
Построение модели внезапного отказа связано с анализом условий эксплуатации кранового каната, режимами его работы, возможностью возникновения экстремальных нагрузок и активного влияния окружающей среды.
Более сложная модель внезапного отказа будет иметь место в том случае, если предельное состояние каната также меняется случайным образом. Такая схема, например, имеет место, если оценивать вероятность разрушения каната от статических пиковых нагрузок, учитывая вероятность сосуществования высоких нагрузок Q и низких значений несущей способности R.
Если ситуация не изменяется во времени, т. е. опасность возникновения отказа характеризуется стационарностью, то все данные схемы приведут к экспоненциальному закону (2.38), причем значение Я может быть вычислено на основе той или иной схемы возникновения отказа.
Начальный период Я const можно объяснить существованием вероятности эксплуатации некачественно изготовленного каната, что ведет к дополнительным отказам в начальный период после навески работы каната.
Следует иметь в виду, что возможны и такие модели внезапных отказов, которые оценивают изменение внешних условий эксплуатации каната, например, условия работы каната постепенно изменяются из-за износа ручьев блоков и барабана, которые генерируют постепенно возрастающие дополнительные нагрузки и т. п. Эти воздействия для данного типа каната являются внешними, так как не связаны с состоянием самого каната. В указанных случаях X const и, следовательно, отказы не будут подчиняться экспоненциальному закону, который характерен для неизменной внешней обстановки, приводящей к возможности появления внезапных отказов.
Экспоненциальный закон пользуется большой популярностью в теории риска. Он является однопараметрическим и позволяет весьма просто подсчитывать вероятность безотказной работы, а следовательно и риск эксплуатации.
Статистические ряды распределений наработки канатов и определение законов их распределения
Для выявления законов статистических распределений очень важно описать полученные нами статистические ряды распределения непрерывной кривой. Выявление функций, по которым можно было бы построить эти кривые, даст возможность: а) доказать, что наработка канатов, зависящая от множества случайных факторов, не поддающихся аналитическому учету, подчинена определенным вероятностным законам; б) получить теоретические зависимости для определения перечислен ных ранее показателей безотказной работы; в) выявить значение средней и гарантийной наработки канатов, которое можно было бы использовать в качестве технических условий на канаты мос товых кранов; г) получить такие критерии для оценки канатов в эксплуатации, по ко торым можно было бы судить об их безотказности в интересующий нас момент времени.
Как уже указывалось выше, статистические распределения наработки канатов грейферных кранов имеют центр, несколько смещенный влево (положительная косость). Исключением является распределение наработки канатов в тоннах полезного груза для грейферных кранов, работающих в одинаковых условиях. Здесь центр распределения не смещен.
Распределения с несмещенным центром обычно описываются нормальным законом. Здесь на случайную величину (наработку) влияет большое количество примерно равнозначных факторов.
Распределения с положительной косостью могут быть описаны рядом законов: «Вейбулла», «Пирсона III - типа», «Гамма», «Релея» и т.п. Здесь смещение центра распределения может быть вызвано превалирующим влиянием одного или нескольких факторов над остальными.
В данном случае на смещение центра распределения оказало большое влияние смешение (композиция) отдельных распределений, которые в чистом виде очень трудно получить, или механическое смещение отдельных вариантов работы, которое было вызвано специальной постановкой задачи: сократить период исследования.
О виде закона, которым описывается статистическое распределение, обычно судят по величине параметров распределений: математическое ожидание, среднее квадратичное отклонение, коэффициент вариации.
В некоторых случаях знание только этих параметров для выявления закона распределения является недостаточным (закон очень сложен), тогда определяют дополнительные параметры, характеризующие косость и крутость распределения, такие, как асимметрия и эксцесс. Предположим, что все распределения наработки канатов, имеющие положительную косость, описываются законом «Вейбулла», вида [18,26] f(x)=HL.x Ke=L, (3.5) х0 х0 а распределение наработки с несмещенным центром - нормальным законом /( )= /= Є 2-а2 . (36) (J-yJZTt где: f(x) - плотность вероятности наработки канатов; х - случайная величина наработки каната; т, х0 - параметры распределения; а - среднеквадратичное отклонение; а2 - стандартное отклонение (дисперсия) распределния. Определим значения этих параметров для имеющихся статистических распределений согласно [18]. Результаты расчета параметров статистического распределения наработки канатов представлены в табл. 3.11,3.12. Сравнением полученных нами частностей #5, с наблюденными п} обычно выполняется проверка согласованности статистических распределений с законом. Используем для этого метод критерия «Пирсона» х2. Как известно, критерий «Пирсона» х2 определяется по зависимости [18] i l9 (3.7) где rij - наблюденные, hj - полученные числа замен канатов с наработкой р интервале Xj. По полученным значениям х2 и числу степеней свободы v отыскивается из таблиц [18, 20J вероятность Р2- Если эта вероятность окажется больше 0,05, то гипотеза о том, что статистические распределения описываются законом «Вейбулла» или нормальным законом, принимается.
По такому методу были проверены все статистические распределения наработки канатов, представленных в табл. 3.7-3.10. В результате выявлено, что почти все распределения наработки канатов грейферных кранов могут быть удовлетворительно описаны законом «Вей-булла». Исключение составляют лишь распределения наработки канатов в тоннах полезного груза для грейферных кранов грузоподъемностью 5 т, работающих в одинаковых условиях.
Для крюковых кранов распределения наработки канатов в тоннах, а также распределение наработки канатов крюковых кранов в часах фактической работы и в днях эксплуатации подчиняются нормальному закону. На основании табл. 3.7-3.13 нами были построены графики,описывающие законы распределения наработки канатов (рис. 3.1-3.8). На рис. 3.9 показан характер теоретических распределений наработки канатов в тоннах для вариантов работы: /Ю ) " РаспРеДеление наработки канатов в тоннах полезного груза крюковых кранов; НО »" РаспРеДеление наработки канатов в тоннах полезного груза грейферных кранов; Этот рисунок наглядно показывает, как смешение наработки канатов отдельных вариантов влияет на характер распределения наработки всех канатов. При этом сложность распределения наработки канатов совокупности отдельных вариантов обусловлена смешением ряда распределений наработки с различными параметрами математического ожидания среднего квадратичного отклонения и коэффициента вариации.
Расчет числа повторных перегибов каната
Расчет числа повторных перегибов выполним для схемы полиспаст-ной системы, представленной на рис.4.1. Примем следующие циклы транспортирования грузов (рис.4.3.): - подъем груза I на высоту I-Ii; - спуск груза I на высоту I1-I2; - подъем груза J на высоту J-Ji; - спуск груза J на высоту J1-J2. По оси Y в заданном масштабе откладываем максимальную высоту подъема и спуска грузов I и J. Из точек 1Ь I2, J, Ji и h проведем горизонтальные прямые до пересечения с линиями влияния. Точки пересечения горизонтальных прямых с линиями влияния спроектируем на ось каната (ось X).
Рассмотрим, какое число повторных перегибов получат различные участки каната при подъеме груза I на высоту І-Іь Набегающая точка на барабан переместится из положения 15 в 10. Сбегающая точка с блока 3 переместится из положения 14 в 9. Набегающая точка каната Е из положения 13 переместится в 8. Для блока 2 сбегающая точка D переместится из 13 в 5, а набегающая точка С - из 11 в 4. Для блока 1 сбегающая точка В переместится из 7 в 8, а набегающая точка - из 6 в 2. Аналогичным образом можно рассуждать и для груза J. Л Т Y б 7 8 9 10 11 12 13 14
Анализируя полученные данные о числе повторных перегибов, видим, что имеются три участка с максимальным числом повторных перегибов (заштрихованная область на рис.4.3.). На первом участке общее число повторных перегибов Ni=8: с грузом I — 2,5; с грузом J - 5,5. На втором участке общее число повторных перегибов N2=9: с грузом I - 4; с грузом J - 5. На третьем участке общее число повторных перегибов N3=9,5: с грузом I - 5; с грузом J - 4,5.
Предположим, что за весь срок службы каната груз I поднимается 6000 раз, а груз J - 12000 раз, при этом напряжение в канате от статической нагрузки, соответственно, равно 200 МПа и 100 МПа.
В результате наиболее загруженным участком является третий участок. На этом участке каната при сгсрз=169 МПа приведенное число повторных перегибов составляет 60900. Данный метод определения числа повторных перегибов каната при переменной высоте подъема груза и переменном грузе дает достаточно точное решение для выявления наиболее загруженного участка каната.
Для определения фактической нагруженности крановых канатов нами использовался прибор «Регистратор интенсивности эксплуатации крановых канатов» («РИЭКК»), разработанный на кафедре «Подъемно-транспортные машины и роботы» ЮРГТУ (ИЛИ). Это специальный прибор, позволяющий определять ряд характеристик эксплуатации крановых канатов. Полученные при помощи «РИЭКК» данные возможно использовать в качестве исходных при статистическом моделировании работы крановых канатов, нагружения его в системе «канат-полиспаст» и оценке риска эксплуатации. Общий вид «РИЭКК» приведен на рис. 4.4. В приборе «РИЭКК» был реализован метод экспериментально-расчетного определения фактической нагруженности крановых подъемных канатов, предложенный выше.
Принцип работы «РИЭКК» следующий: два измерительных звена с тензодатчиками в качестве чувствительных элементов устанавливаются на опорах грузового барабана (см. рис. 4.5, точки А и Б), проводится тарировка. В процессе эксплуатации мостового крана преобразователь-регистратор измеряет сигнал тензодатчиков, выполняет его первичную обработку и хранит в памяти собранную информацию до момента передачи ее на IBM PC для дальнейшей обработки вне пределов прибора. Измерительные звенья прибора «РИЭКК» тарируются после установки на кран поднятием груза, равного номинальной грузоподъемности ((7//) крана.
В качестве датчиков изменения (реакции) напряженно-деформированного состояния каната (ДТА, ДТБ) используются тензорези-сторы. Питание измерительных мостов осуществляется от генератора прямоугольных импульсов, встроенного в двухканальный измерительный преобразователь «напряжение-время» (ИП). Выходы преобразователя подключены непосредственно к линиям портов ввода микропроцессорного контролера (МПК), реализованного на базе однокристальной микроЭВМ. Для индикации текущего состояния крана может быть подключен внешний дисплей (ДИ).
Выражая значения массы поднятого краном груза и координаты положения каната на грузовом барабане в относительных величинах через их максимальные значения (разбивая значения QH и LK на уровни - 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 и учитывая сигнал уровнем более 0,1, возможно и другое разбиение на уровни, ограниченное объемом энергонезависимой памяти - 125 ячеек, см. рис. 4.7), «РИЭКК» выполняет следующие функции:
1. Измеряет относительные деформации сА и сБ опор грузового барабана мостового крана в точках А и Б от поднятого краном груза Q.
2. Вычисляет значения массы поднимаемого краном груза Q и координату положения каната на барабанеX— расстояние от точки А.
3. Накапливает (регистрирует) в энергонезависимой памяти информацию о нагружении (в виде массы груза О, координат начала Хн и конца Хк перемещения каната с грузом на барабане) и числе рабочих циклов каната. Информация о работе каната в течение времени установки прибора на кране регистрируется в виде матрицы (см. рис. 4.6), которую нагляднее представить в виде таблицы .
Похожие диссертации на Оценка и прогнозирование безопасных условий труда при эксплуатации мостовых кранов
