Башенный кран

Таблица 2.

РАССТОЯНИЕ ОТЛЕТА ГРУЗОВ, ПРЕДМЕТОВ

В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЫСОТЫ ПАДЕНИЯ

Высота возможного падения  груза (предмета), м	Минимальное расстояние отлета перемещаемого (падающего) груза (предмета), м
	перемещаемого краном груза  в случае его падения	предметов в случае их падения  со здания
До 10	4	3,5
До 20	7	5
До 70	10	7
До 120	15	10
До 200	20	15
До 300	25	20
До 450	30	25

Система ограничения зоны работы крана уменьшает зону работы крана до размеров, необходимых для  выполнения строительно-монтажных  работ на данной строительной площадке. При этом соответственно сокращается опасная зона крана.          Один из вариантов ограничения зоны работы башенного крана приведен на рис.3. В зоне действия крана, обслуживающего строительство объекта-1, находятся жилой дом-2, ясли-3 и школа-4. Система уменьшает зону работы крана путем ограничения поворота стрелы (зона запрета А), вылета крюковой подвески и высоты подъема груза (зона запрета Б). Зоны работы крана и предупреждения показаны соответственно пунктирной и утолщенной пунктирной линиями.

 

 

 

Рис.4 - Ограничение зоны работы башенного крана

А - зона запрета - ограничение  поворота стрелы; Б - зона запрета - ограничение  вылета крюковой подвески и высоты подъема груза; В - зона предупреждения

1 - строящийся объект; 2 - жилой дом; 3 - магазин; 4 – университет.

[7, 8]

 

 

 

7. Устройства безопасности башенного крана

К устройствам, обеспечивающим безопасную работу крана, относятся предохранительные  устройства, указатели, ограничители рабочих  положений механизмов и ограничители грузоподъемности. На кранах различных  типов устройства безопасности могут  иметь различное конструктивное исполнение и располагаться на разных частях крана.

К предохранительным устройствам  относятся рельсовые захваты, удерживающие кран в нерабочем состоянии от перемещения вдоль кранового  пути под действием ветра; предохранительные  опоры, служащие для опирания крана  в случае поломки ходовых колес  или их осей; тупиковые упоры. 
ограничивающие перемещение крана вдоль рельсового пути; сбрасывающие щитки, предотвращающие попадание под ходовые колеса посторонних предметов.

Указатели, применяемые на кранах, — это указатели числа оборотов грузовой лебедки (у кранов, механизм подъема груза которых состоит  из двух лебедок с автономным управлением), вылета и силы ветра -анемометры.

Указатель числа оборотов лебедки  состоит из потенциометра, поводок  которого приводится во вращение от. связанного с барабаном лебедки приводного конечного выключателя и установленного в кабине крана вольтметра со шкалой, проградуированной в числах оборотов барабана лебедки.

Рис. 5. Схема указателя вылета: 1- вал, 2, 4 — конечные выключатели, 3 — кулачки, 4 – шкала, 6 — стрелка, 7-рычаг, 8 — тяга, 9 — сгон, 10 — кронштейн стрелы           Указатель вылета, устанавливаемый на кранах с подъемной стрелой, состоит из вала, соединенного с кронштейном на стреле через рычаг и тягу. На валу укреплена стрелка, указывающая вылет по градуированной шкале. Ограничитель регулируют изменением длины тяги с помощью сгона.

На кранах с балочной стрелой  указатели вылета (указатели положения  грузовой тележки) устроены аналогично указателю числа оборотов барабана грузовой лебедки. Поводок потенциометра  у этих указателей связывается с  барабаном лебедки грузовой тележки, а на шкале вольтметра указывается  вылет.

На ряде кранов применяется указатель  вылета, выполненный с помощью  сельсинов. Сельсин-датчик связан механической передачей с барабаном лебедки  грузовой тележки. Поворот на некоторый  угол сельсина-датчика вызывает поворот  на такой же угол сельсина-приемника.

 

Рис. 6. Датчик скорости ветра анемометра, установленный на кране: 
1 — штырь - молниеприемник, 2 — датчик       Анемометры (М-95М-2) устанавливают на кранах для измерения мгновенно скорости ветра, автоматического определения опасных по совместному воздействию скорости и продолжительности порывов ветра и включения аварийных звукового и светового сигналов для предупреждения машиниста.

 

Рис. 7. Схемы ограничителей передвижения: а — с отключающей линейкой. б -с отключающим упором; 1, 3 — конечные выключатели, 2 — линейка, 4 — упор.              Ограничитель передвижения служит для автоматической остановки механизма передвижения перед подходом крана к тупиковым упорам. Ограничитель состоит из конечного выключателя, укрепленного на ходовой тележке крана, и отключающего устройства в виде линейки или упора, установленных на крановом пути. Работа ограничителей (рис. 7, а, б) заключается в следующем. При движении крана в направлении, показанном стрелкой, рычаг конечных выключателей поворачивается отключающим устройством, вследствие чего контакты выключателя размыкают электрическую цепь.

Конструкция отключающего устройства зависит от типа конечного выключателя: отключающая линейка (см. рис. 7, а) применяется  с конечным выключателем КУ-701 (он имеет  возвратное устройство, под действием  которого рычаг выключателя, будучи выведен из рабочего положения, возвращается в это положение после снятия нагрузки); отключающий упор (см. рис. 7,б) применяется с конечным выключателем КУ-704, не имеющим возвратного устройства.

 

Рис. 8. Ограничитель поворота: а- общая схема, б- конечный выключатель,в- s-шестерня; 1 — поворотная платформа. 2 — венец ОПУ, 3- шестерня, 4 — конечный выключатель, 5- кронштейн.        Ограничитель поворота служит для автоматической остановки механизма поворота после совершения краном с бескольцевым токоприемником определенного числа оборотов (обычно не больше двух), считая от начального положения. В ограничителе поворота (рис. 8, а…в) применен приводной конечный выключатель ВУ-250А, вал которого через встроенный в выключатель редуктор (с передачей 1:50) с помощью шестерни связан с зубчатым венцом опорно-поворотного шарикового круга. Конечный выключатель крепится на кронштейне к поворотной платформе. Вращение крана вызывает поворот вала конечного выключателя и размыкание контактов выключателя при достижении валом определенного положения. Ограничитель регулируют изменением положения кулачковых шайб в выключателе.

Рис. 9. Ограничитель высоты подъема: а — конструктивная схема, б- положение на стреле; 1 — конечный выключатель, 2 — канат ограничителя, 3 — серьга, 4 — груз, 5 — направляющая скоба, 6 — грузовой канат, 7 — крюковая подвеска           Ограничитель высоты подъема предназначен для автоматического отключения грузовой (стреловой) лебедки перед подходом крюковой подвески к стреле. Эти ограничители устанавливаются на кране так, чтобы после остановки лебедки при подъеме без груза зазор между крюковой подвеской и конструкцией стрелы или грузовой тележки был не менее 200 мм. Работа ограничителя высоты подъема, как правило, основана на том, что крюковая подвеска упирается в груз (или скобу), связанный с рычагом конечного выключателя, либо непосредственно, либо с помошью каната и отводных блоков.

Рис. 10. Схема работы ограничителя грузоподъемности ОГП-1

Рис. 11. Расположение датчиков ограничителя ОГП-1 на кране с подъемной стрелой: а — усилия, б — угла; 1 — датчик, 2 — расчал стрелы, 3, 5 — контргайки, 4 — стяжная гайка, 6 — кронштейн, 7 — рычаг. 8 — стрела, 10 — палец, 11 — кондукторный фланец

Работа ограничителя ОГП-1 основана на сравнении электрического сигнала  датчика усилия, пропорционального  усилию в стреловом расчале, с  величиной электрического сигнала, задаваемого датчиком угла и определяющего  допустимое усилие. Ограничитель рассматриваемой  модификации имеет шесть различных  характеристик, переключаемых в  зависимости от ветрового района и высоты крана. Характеристики устанавливаются  с помощью переключателя на релейном блоке и кондукторного фланца на датчике угла. При переключении характеристик следует строго соблюдать  последовательность работ, величины высот  и ветровых нагрузок, приведенные в Инструкции по монтажу и эксплуатации крана, на котором ограничитель установлен.

На кранах с балочной стрелой  датчик усилия может устанавливаться  на распорке. Усилие в грузовом канате, огибающем отводной блок на распорке, создает через систему рычагов  пропорциональное растягивающее усилие в упругом элементе датчика. Деформация упругого элемента воздействует на потенциометрический  преобразователь датчика усилия. Датчик угла на этих кранах связывают  с помощью приводного конечного  выключателя с валом барабана грузовой тележки. Вращение барабана лебедки  через червячный редуктор конечного  выключателя преобразуется в  поворот кулачка датчика на угол, пропорциональный вылету крана.

Схема расположения датчиков на кране:

Рис. 12.

 

Сигналы отдатчиков (ДВГ, ДВП, ДПС, ДПК) после преобразований в микропроцессорном  устройстве воздействуют на электрооборудование  крана (контакторы, выключатели, реле) и отключают соответствующий  электропривод.[9]

 

8. Опасные и вредные производственные факторы

При работе башенного крана  возникают воздействия следующих  вредных и опасных производственных факторов:                1.   Повышенного уровня вибрации на рабочем месте.   Вибрациями называются механические колебания материальных частиц, характеризующиеся периодичностью изменения параметров. Вибрации оказывают вредные воздействия на организм человека, обуславливая возникновение профессиональных заболеваний и снижение производительности труда. Низкочастотные колебания до 20Гц, если их воздействие систематическое, могут вызывать вибрационную болезнь. В этом случае страдает  центральная нервная система, появляются головные боли, нарушение сна, утомляемость, отклонение в работе внутренних органов. Вибрации способны вызвать разрушение фундаментов, конструкций, ускоряют износ деталей и узлов;        2.   Повышенного уровня шума в рабочей зоне.  Производственным шумом называется совокупность звуков различной интенсивности и частоты, беспорядочно изменяющихся во времени и вызывающих у работников субъективное ощущение. Следствием вредного действия производственного шума могут быть профессиональные заболевания, повышение общей заболеваемости, снижение работоспособности, повышение степени риска травм и несчастных случаев, связанных с нарушением восприятия предупредительных сигналов, нарушение слухового контроля функционирования технологического оборудования, снижение производительности труда. По характеру нарушения физиологических функций шум разделяется на такой, который мешает (препятствует языковой связи), раздражающий - (вызывает нервное напряжение и вследствие этого — снижения работоспособности, общее переутомление), вредный (нарушает физиологические функции на длительный период и вызывает развитие хронических заболеваний, которые непосредственно связаны со слуховым восприятием: ухудшение слуха, гипертония, туберкулез, язва желудка), травмирующий (резко нарушает физиологические функции организма человека).                                3.   Повышенного содержания в воздухе рабочей зоны пыли и вредных веществ. Запыленность и загазованность определяется содержанием вредных веществ в воздухе. Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать предельно допустимых концентраций (ПДК), используемых при проектировании производственных зданий, технологических процессов, оборудования, вентиляции, для контроля за качеством производственной среды и профилактики неблагоприятного воздействия на здоровье работающих;                                  4.  Недостаточной видимости рабочей зоны из кабины машиниста. Анализ причин несчастных случаев показал, что одной из них является недостаточная освещенность рабочих мест. Поэтому вопросы, касающиеся их освещения, должны на производстве решаться правильно. Грязные стекла не пропускают до 50% света, а загрязненные поверхности помещений плохо отражают свет. Следовательно, при недостаточной чистоте стекол и внутренних плоскостей помещений рабочие места не будут полноценно освещены даже, если будут выдержаны нормы естественного освещения. Искусственное освещение на строительстве обычно бывает общим или комбинированным. При комбинированном освещении, помимо общего, устраивают дополнительное местное освещение непосредственно у рабочих мест;                      5.   Повышенной или пониженной температуры воздуха на рабочем месте. В тех случаях, когда воздух в производственных помещениях по своему составу, влажности и температуре не соответствует санитарным нормам, устраивают вентиляцию. Обмен воздуха должен быть такой кратности, которая позволила бы получить в рабочих помещениях воздух чистый, с нормальным содержанием кислорода и других газов, а также необходимой температуры.                                   6.   Физических и нервно-психических перегрузок машинистов.            7.  Движущихся машин, их рабочих органов и частей, а также перемещаемых машинами изделий, конструкций, материалов;               8.   Повышенного значения напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека. Поражение электрическим током возникает при соприкосновении с электрической цепью, в которой присутствуют источники напряжения или источники тока, способные вызвать протекание тока по попавшей под напряжение части тела. Обычно чувствительным для человека является пропускание тока силой более 1 мА. Кроме того, на установках высокого напряжения возможен удар электрическим током без прикосновения к токоведущим элементам, в результате утечки тока или пробоя воздушного промежутка;

9. Расположения рабочего места на значительной высоте относительно поверхности земли. Воздух на высоте более разряжен, что может привести к затруднению дыхания.

10.  Опрокидывания машин, падения их частей.

 

9. Средства защиты

Одним из направлений решения  технических задач обеспечения  безопасности является комплекс мероприятий, предотвращающих воздействие опасных  факторов на человека (пассивная защита). Оно обеспечивается организацией производственного  процесса, конструкцией оборудования и приспособлений, удалением от зон  опасных и вредных факторов.

9.1. Средства индивидуальной защиты

Для защиты от общих производственных загрязнений и механических воздействий  машинисты обязаны использовать предоставляемыми работодателями бесплатно:            -комбинезон хлопчатобумажный;         -сапоги резиновые;            -рукавицы комбинированные;         -для зимнего периода дополнительно:        -костюмы на утепляющей прокладке;        -валенки.[10]

9.2. Средства коллективной защиты

В строительстве профессиональные заболевания возникают главным  образом от воздействия пыли, шума, недостаточного освещения, вредных  химических веществ, метеорологических  условий, а также несовершенства технологических процессов.         Во всех случаях, когда воздействие окружающей среды может вредно отражаться на здоровье работающих, должны быть предварительно приняты такие оздоровительные мероприятия, которые позволили бы парализовать вредное влияние отрицательных факторов.      В каждом отдельном случае для каждого вида вредностей определяются мероприятия, которые должны быть выполнены до начала производства работ во вредных условиях.[11]

 

 

 

 

Расчетная часть

На строительном участке  грузоподъемный башенный кран КБ-403Б (его  технические характеристики представлены в таблице 1). Он поднимает железобетонную плиту размерами: длина – 6м, ширина – 2м, толщина – 0.2м, масса – 5т; на высоту 15м. Угол между стропами и вертикалью 45 градусов. Определить безопасность и размеры опасной зоны.

В процессе выполнения строительно  – монтажных работ на высоте, а также в местах работы грузоподъемных кранов образуются зоны, пребывания людей  в которых становится опасным.      Так, при работах, выполняемых на высоте, опасной зоной считается участок расположенный под рабочей площадкой, границы которого определяются горизонтальной проекцией площади S, увеличенной на безопасное расстояние         Безопасное расстояние Lбез.:       Lбез=0,3*Н,            Н – высота подъема груза.         Lбез=0,3*15            Lбез=4,5м           При работе грузоподъемной машины (башенного стрелового крана) расстояние возможного отлета груза при обрыве одной из строп   Lоп=lb+2*        lb – вылет стрелы крана, м;         lc – длина ветви стропа, м;         а – расстояние от центра тяжести груза до его края, м;   а=           а=3,16м,            lc=2*а*0.75,            lc=4.74м,            Lоп=30+       Lоп=45,68м