Топографічні умови (рельєф, ґрунти)
Під час проектування ПТЗ варто звернути увагу на:
вимоги щодо припустимого тиску на ґрунт;
стійкість ПТЗ (статичну і динамічну);
використання пристроїв захисту ПТЗ від перекидання (ROPS).
Умови обмеженої маневреності (трубопроводи, залізнична колія, мости тощо)
Під час проектування ПТЗ варто також звернути увагу на компонування операторського місця і приладів керування для:
забезпечення адекватного сектора оглядання;
використання автоматичних стопорних пристроїв та покажчиків.
Запобігання несанкціонованому доступу сторонніх осіб
Для запобігання несанкціонованого доступу до ПТЗ сторонніх осіб повинні бути забезпечені такі заходи:
захист систем запалення від несанкціонованого доступу (наприклад, устатковання кабіни оператора замковими пристроями);
запобігання несанкціонованого запуску ПТЗ (перекриття доступу палива).
Якщо запуск робочих органів ПТЗ і деяких інших технічних пристроїв може бути здійснений під час відсутності оператора, повинні бути забезпечені заходи для їх огородження чи охорони (особливо якщо робочі органи ПТЗ доступні для дітей).
Крім того повинні бути здійснені заходи щодо запобігання дрейфу ПТЗ на непристосо- ваних площадках під час відсутності оператора, наприклад, внаслідок дії власних сил ваги, інерції або зовнішнього впливу (вітер тощо).
Заходами щодо зменшення ризикудля ПТЗ можуть бути, наприклад:
обмеження амплітуди руху;
обмеження швидкості.
Експуатаційні чинники
Запобігання розкиданню фрагментів вузлів ПТЗ та матеріалів у випадку поломки
Під час виконання технологічних операцій потрібно пряме контактування робочих органів ПТЗ із вантажем, який підіймають (див. 4.2.5), а це підвищує ризик поломок. У цьому разі вузли ПТЗ, що обертаються під час виконання робочих операцій з великою швидкістю, становлять підвищену небезпекудля оточуючих. З урахуванням цього має бути максимально зменшена можливість самих поломок, розкидання фрагментів механізму та змащення, особливо у напрямку операторського місця (див. 3.1).
. Запобігання ненавмисномуконтактуванню
Запобігання будь-якого контактування з пересувними компонентами робочого органу ПТЗ (див. 4.2.5) у деяких випадках є обов’язковою вимогою під час його експлуатації.
Для цього необхідно:
гарантувати безпечну відстань між виступаючими частинами ПТЗ та пересувними компонентами робочого органу;
оцінювати ступінь видимості небезпечної зони з операторського місця та час, необхідний для повного зупинення робочого органу ПТЗ після його вимкнення.
УБЕЗПЕЧНЮВАННЯ ПІДІЙМАЛЬНИХ МЕХАНІЗМІВ ПТЗ
ПІД ЧАС ПРОЕКТУВАННЯ
(див. також 3 EN 292-2)
На стадії проектування ПТЗ окрім заходів, описаних в 3 EN 292-2 та в 5.5.1, 5.5.2 цього стандарту, необхідні для убезпечнювання експлуатації ПТЗ нижчевикладені заходи з урахуванням кліматичних та ергономічних факторів.
Запобігання втраті стійкості ПТЗ
Достатній рівень стійкості ПТЗ та його компонентів забезпечується на стадії проектування. У випадках, коли це неможливо, такі запобіжні заходи, як встановлення противаг чи анкеровання, можуть бути використані та показані в інструкціях.
Проектувальник повинен для усіляких ситуацій оцінити стійкість, як правило, через обчислювання вантажного перекидального моменту.
Під час обчислювання вантажного перекидального моменту має бути враховано:
зміни вантажного перекидального моменту за різних способів розташування противаг і/або висувних опор;
кліматичні чинники (вітер, сніг);
статична та динамічна навантаги на конструкцію під час гальмування, прискорення, зіткнення, блокування;
умови монтування, демонтування, транспортування тощо;
можливість нештатних ситуацій таких як: розрегулювання пристроїв безпеки, втрата вантажу та зниження тиску повітря у шинах;
чинники навколишнього середовища (припустимий тиск на ґрунт та величина нахилу);
обмеження на мануальні зусилля.
Під час обчислювань треба гарантувати достатній запас стійкості за допомогою належних методів перевіряння для всіх ситуацій, що виникають під час експлуатації, монтування та демонтування.
ПТЗ мають бути оснащені анемометром для контролювання сили вітру, який може становити небезпеку під час виконання робочих функцій. Також мають бути передбачені:
додаткова фіксація рейок;
опускання траверс;
можливості розвороту деяких робочих органів під впливом вітру.
У випадках, коли для стабілізування стійкості використовують противаги, їх розташування та фіксація повинні унеможливити довільні пересування, зрушування та зміни у розподіленні мас (див. розділ 8).
Для висувних опор ПТЗ мають бути передбачені такі заходи для безумовної стабілізації стійкості:
Висувні опори мають бути зафіксовані в їх робочому стані механічними або гідравлічними пристроями. У разі будь-яких поломок гідравлічного пристрою стійкість повинна зберігатися.
Пристрої керування мають бути захищені від несанкціонованого використання.
Усі робочі позиції висувних опор ПТЗ мають бути чітко промарковані, оскільки у проміжних позиціях фіксація опор не завжди є задовільна (див. розділ 8).
Повинна бути в наявності фіксувальна плита (знімна).
Під час пересування ПТЗ з одного робочого місця на інше його опори мають бути міцно зафіксовані у найбезпечнішому стані.
Має бути чітко видно позначку, яка показує довжину вильоту опори, за якої зберігається достатня стійкість ПТЗ (див. розділ 8).
Заходи щодо запобігання зійденню ПТЗ із залізничної коліїта напрямних рейок
Зійдення з рейок може призвести до перекидання та руйнування ПТЗ.
Необхідно передбачити такі розміри коліс ПТЗ або рольганга, щоб вони відповідали обраному стандартному профілю рейок (контррейок) й товщині напрямного троса (кабелю).
ПТЗ не мусить перекидатися у випадку поломки одного колеса.
Якщо не можна гарантувати, що сторонні предмети можуть опинитися на напрямних рейках або на напрямних для кабелів й стати причиною аварії, то ПТЗ має бути оснащений пристроєм для видалення перешкод.
В екстремальних кліматичних умовах необхідні додаткові заходи (наприклад, прогрів для усунення шарульоду).
У разі застосування засобів та пристроїв для обмеження пересувань ПТЗ (буферів, стопорів тощо) необхідно:
закріпити їх безпосередньо до рейок (не покладаючись на силу тертя); або
зафіксувати їх за рахунок сили тертя, але з допоміжними заходами проти зісковзування.
Механічна міцність основних компонентів ПТЗ. Загальні принципи
Під час проектування ПТЗ та підіймального приладдя особливо важливо забезпечити необхідний запас міцності усіх компонентів. Це потребує аналізування всіх сил, під дію яких вони підпадають під час експлуатації, у тому числі у типових ситуаціях порушень правил експлуатації. Зокрема, обов’язково мають бути досліджені усі випадки виникнення змінних навантаг, небезпечних прогинань та провисань та (особливо зі змінних навантаг під час резонансних ефектів), щоб для усіх випадків було гарантовано необхідний запас міцності.
Розрахунок чинних експлуатаційних навантаг є непростою задачею. Мають бути враховані:
вага нетто;
вага брутто вантажу;
відцентрові сили;
експлуатаційні навантаги та рівень точності пристроїв вимірювання ваги вантажу;
динамічні перевантаження під час експлуатації, у т.ч. внаслідок механічних ефектів (зіткнень вантажів або компонентів);
динамічні перевантаження під час екстремальних ситуацій (контактування вантажу з амортизаторами або іншими пристроями безпеки у разі аварійної зупинки);
кліматичні умови (вітер, сніг, лід, температура);
перекіс;
можливість застосування засобів доступу (наприклад, трапів, сходинок, платформи чи огорожної рейки).
Повинні бути досліджені ефекти, які виникають під час використання різних типів вантажів для різних ситуацій експлуатації, монтування, демонтування та випробовування (статичного та динамічного).
Небезпечним наслідком перевантажень може бути поява мікротріщин, залишковихдеформувань, процесів втоми, а також корозії. Не меншу небезпеку становлять зношування деталей, пластичні деформації та злами, руйнування пластмас та їх тікучість.
Конструкція ПТЗ має бути така, щоб унеможливити виникнення руйнувальних напружень, більших за гранично допустимі для конструкційних матеріалів. Якщо під час робочого циклу може знижуватися механічна міцність елементів конструкції, що знаходяться під навантагою, можливо необхідно вжити попереджувальних заходів, таких як прогрівання (див. «Комплект службових інструкцій»).
З урахуванням цього має визначатися коефіціент динамічної навантаги.
Під час розраховування граничних напружень для різноманітних типів конструкційних матеріалів необхідно попередньо визначити для них криві втоми з урахуванням усього спектра передбачуваних навантаг, що залежить від:
властивостей конструкційних матеріалів;
проектних вимог та геометрії конструкції;
рівня навантаги;
спектра напружень;
ресурсу.
Вибір типу матеріалу проводять так, щоб зменшити ризик виникнення:
залишкових деформацій;
мікротріщин;
корозії;
зношування.
Проектувальник повинен передбачити такі заходи, щоб для деталей та вузлів, які найбільше потерпають від механічного зношування, були обов’язкові й технічно нескладні в реалізації процедури перевіряння справності, технічного обслуговування та заміни, наприклад для:
муфт;
гальмівних прокладок;
вальниць;
тросів, шківів, ременів, ланцюгів;
елементів силових передач.
Деталі та вузли, які найбільш потерпають від корозії, мають бути розташовані так, щоб:
їхні захисні корпуси легко знімалися та замінювалися;
було забезпечено усунення з корпусів бруду та води;
у разі виникнення тріщин їх можна було захистити антикорозійним покриттям.
Троси та канати мають бути забезпечені захисним покриттям та адекватним змащенням.
Основні вимоги до елементів підіймальних пристроїв
Троси
Ці вимоги пред’являють до усіх підіймальних пристроїв, в яких використовують троси, щоб безпосередньо або посередньо утримувати вантаж.
Троси належать до швидко зношуваних компонентів ПТЗ, тому для них завжди необхідно робити допуски на можливість механічних деформувань та деформувань втоми.
Методи розраховування механічної міцності тросів відрізняються від методів для інших механічних компонентів. У цих методах застосовують мінімально припустимий коефіцієнт Zp використання троса замість коефіцієнта динамічної навантаги.
Мінімально припустимий коефіцієнт Zp (див. також додаток А)
Zp пропорційний нижчій оцінці міцності троса на розрив. Zp також залежить від типу та марки троса та способу його використання.
Марка троса
Марки тросів позначають відповідно до рівня (порядку) величини розривальної сили, яка варіюється залежно від типу троса та технології його виготовляння. Троси маркують числами (наприклад, 1770, I960), які відповідають типудроту. Звичайно величину розривальної сили для конкретного троса розраховують, виходячи з середнього значення розривальної сили для складовихдротовихджгутів.
Примітка 1. Величини розривальної сили для дротового джгута троса та для дроту того самого діаметра не завжди співпадають.
Примітка 2. Для тросів великого діаметра марку троса у деяких випадках не позначають.
Конструкційні особливості тросів
Спеціальний випадок представляють троси, у яких пасма зовнішнього шару спрямовані протилежно по відношенню до внутрішніх шарів (троси зворотної звивки тощо). Для таких тросів коефіцієнт Zp може бути більший ніж для аналогічних тросів із звичайною звивкою.
Типи використання тросів
Схему використання тросів визначають з урахуванням швидкості зношування тросів та залежно від характеристик втоми механізмів, в яких їх використовують.
Тягові троси
Тягові троси закріплюють на барабан лебідки або на аналогічний пристрій та фіксують системою блоків. Щоб зношування тросів не перевищувало встановленої норми, мають бути обрані з урахуванням усіх діючих сил такі діаметри D барабана і троса d, щоб відношення Did було достатньо великим.
Розрізняють два основних типи тягових тросів:
троси, що використовують для підійманняіспускання вантажів;
троси, які епізодично використовують для інших операцій, наприклад, під час встановлення окремих компонентів конструкцій ПТЗ у вертикальний стан (для цього випадку характерні менші значення коефіцієнта Zp).
