Уникальная грузовая траверса для подъёма крупного груза 80 тонн.
26 декабря 2017             

Машиностроение движется в направлении создания блочных конструкций, изделий, установок, заводской готовности. Это оправдано особенно, если поставляемые блоки собираются на месте эксплуатации в отдалённых районах. Но при этом наблюдается рост массогабаритных характеристик поставляемых грузовых мест. Это требует на местах складирования, разгрузки и монтажа, грузоподъёмных средств, кранов, стропов, монтажных скоб,траверс повышенной грузоподъёмности.

Грузовая траверса – грузозахватное приспособление, у которого захваты присоединены к линейной, плоскостной или пространственной конструкции, оснащённой устройством для навески на кран, и предназначенное для раздельного или совмещённого выполнения функций, обеспечивающих неизменяемость формы груза, ориентацию груза, максималь- ную высоту подъёма груза, строповку нескольких грузов, сокращение времени строповки, подъём и перемещение груза несколькими кранами.

Грузовая траверса - это грузонесущая промежуточная конструкция, которая размещается между краном и грузом. Траверса грузоподъемная является неотъемлемой частью грузоподъемного оборудования при качественном подъеме и перемещении габаритных и нестандартных грузов. Траверсы могут навешиваться как на крюк крана, так и на захватные органы любых других грузозахватных машин и механизмов. Траверса может использоваться для подъёма длинномерных и нестандартных грузов и для подъёма грузов в случаях, когда есть ограничения по высоте.

Конструкция траверсы определяется внешними размерами груза, условиями при которых будет происходить эксплуатация траверсы и техническими характеристиками крана, на крюк которого она навешивается. В конструкциях траверс предусматривают грузовые крюки, чалочные крюки производимые как по ГОСТу 25573, так и по DIN. Так же возможно использовать такелажные скобы и звенья для навешивания стропов и других грузозахватных приспособлений. Траверсы бывают монтажные, балочного типа, рамного типа (траверса-спредер), консольно-крестовые, ферменные, параллелограммные, траверсы-пирамиды и др.

Все перечисленные грузоподъемные средства изготавливаются и поставляются в широком ассортименте, а сами монтажные организации стали владельцами автокранов высокой грузоподъемности. Однако при негабаритных грузах весом более 60 тонн требуется особое внимание и тщательный подход к разработке и изготовлению траверс пространственной конфигурации высокой грузоподъемности. Именно поэтому для конструкторов, которые столкнулись с задачей проектирования уникальной траверсы для крупногабаритного груза большого веса, для разработки качественного проекта в этой статье дано, подробное описание основных технических требований.

Применение траверсы значительно упрощает процесс погрузки и разгрузки изделий сложной конфигурации, помогает избежать порчи груза, а также позволяет обеспечить наиболее выгодные условия крепления груза. Грузовая траверса является промежуточной грузонесущей конструкцией между крюком крана и грузом. Траверсы имеют несколько строповочных узлов для навешивания на них груза. Грузовые стропы используются в конструкциях траверс как гибкие тяговые, либо как грузозахватные элементы. Использование траверсы позволяет значительно сократить длину ветвей, чем при применении ветвевых стропов, и полностью исключает неравномерную нагрузку на ветви, угол между ветвями становится минимальным. Именно благодаря применению такой продукции угол наклона между ветвями остаётся минимальным.

Несмотря на простоту конструкции требуется высокая специальная квалификация конструктора при создании оптимальной по прочности и весу траверсы высокой надёжност.

На рис 1 представлена траверса которая может быть образцом при разработке траверс пространственной конфигурации высокой грузоподъёмности для негабаритных грузов. Эксплуатация показала, что вследствие больших габаритов и массе грузов при такой конструкции, возможна потеря устойчивости и прочности. Обо всем, как конструировать траверсы пространственной конфигурации высокой грузоподъёмности послужило причиной написания настоящей статьи.

Прежде всего надо остановится на выборе конфигурации траверсы в зависимости от груза, его центра тяжести, мест захвата при погрузке разгрузке. В нашем примере это большегрузное транспортное место тонкостенный аппарат массой 60 тонн с 4-мя точками захвата в плане 7500 х 6000мм высотой 3000 мм . По характеру груза, для захвата потребовались грузовые полотенца, которые крепились в 4-х точках монтажными скобами. Обычно траверса представляет собой балку, изготовленную из одиночных двутавров, швеллеров или стальных труб различных размеров.

Нами выбрана Н-образная конфигурация с 4-мя чалками, в основе которой был выбран широкополочный двутавр. Расчётом на прочность определили, по заданному нормативному прогибу, моменту изгибающему в опасных сечениях номер широкополочного двутавра. Одно из важных назначений траверсы при монтаже тонкостенных аппаратов – воспринимать возникающие сжимающие усилия и изгибающие моменты, чтобы не допустить деформацию поднимаемого аппарата.

Траверса работает на изгиб и на сжатие. Масса траверсы составляет незначительную долю от массы поднимаемого груза (как правило, не более 1 %), поэтому в практических расчетах изгибающим моментом в траверсе и прогибом от ее собственной массы можно пренебречь.

При этом место крепления чалок было определено исходя из ограничений по углу между стропами , высоте подвеса траверсы. Вместе с тем расчетом проверены размеры косынок с проушинами в местах крепления чалок к траверсе и проушины крепления грузовых полотенец. Однако как показали испытания и подъём схема конструкции траверсы все же исчерпали свой ресурс и никак не вписывались в такую грузоподъёмность (Рис2,3..)

 Рис.3

Стало понятным, что подобные схемы хорошо работают в более низком диапазоне грузоподъёмности положим до 10-15 тонн, а затем наступает их критическая черта, за которой схема работает нестабильно.

Какой видится новая траверса большой грузоподъёмности ,на что указывают недостатки настоящей траверсы? Мною выявлено следующее, прежде всего настоящая траверса плохо сопротивляется нагрузкам, которые возникают из-за неуравновешенности поднимаемого груза, при незначительном смещённом центре тяжести, при неправильной строповке. Небольшая нестабильность вызванная неуравновешенностью поднимаемого груза вызывает весьма большой прогиб в районе крепления строп. Это указывает на недостаточную жёсткость конструкции в самых опасных сечениях конструкции. Появляется серьёзная опасность, стальные профили работают на пределе своей возможности, это недопустимо для грузоподъёмной оснастки.

На рис 4. представлена траверса, где указанные недостатки значительно компенсированы за счёт удачной жёсткой конструкции. Жёсткость обеспечена, в самых опасных сечениях, как в районе скручивания основной балки, так в районе стыковки её с поперечными балками.

При изготовлении грузозахватных траверс предприятие-изготовитель обязано выполнять требования Правил к их конструкции, изготовлению и эксплуатации, а также требования других нормативных документов и технологических карт на их производство. Изделия должны соответствовать требованиям, РД 36-62-00 и конструкторским документам. При применении сварки в проектной документации должны содержаться указания по ее выполнению и контролю качества.

Требования к материалам, сварке и контролю качества при изготовлении грузозахватных приспособлений и тары устанавливаются конструкторской документацией. Качество применяемых материалов, электродов, сварочной проволоки должно подтверждаться сертификатами заводов-поставщиков материалов.

После изготовления траверсы подлежат испытанию на предприятии-изготовителе.

Величина статической нагрузки при испытании траверс должна превышать их паспортную грузоподъёмность на 25%.

При испытаниях многоветвевых стропов их ветви должны быть расположены под углом 90° друг к другу. Статические испытания траверс проводят в следующей последовательности:

• испытательный груз, равный 1,25 Q- паспортного, зацепленный(охваченный, обвязанный) испытываемым грузозахватным приспособлением или подвешенный к нему, поднимается краном на высоту150…200 мм и выдерживается в таком положении 10 минут.
• по истечению указанного времени испытательный груз опускается на площадку. При нагрузке проверяется величина упругого прогиба. Допускаемая величина упругого прогиба основных поясов траверс– 1/750 для траверс грузоподъёмностью более 50тонн.

После снятия нагрузки с испытуемого грузозахватного приспособления проверяется отсутствие:

• остаточных деформаций в сборочных единицах и элементах;
• разрушений, в том числе в виде появления трещин и деформаций в металлоконструкции траверсы, и соединительных элементах;
• изменения формы и размеров элементов до величин, подпадающих под браковочные показатели.

Поверхности траверс должны иметь защитно-декоративное лакокрасочное покрытие или полимерное покрытие жёлтого сигнального цвета. На поверхность траверс в местах подвески груза следует наносить чередующиеся наклонные под углом 45-60° полосы жёлтого сигнального и чёрного контрастного цветов. Ширина полос - 50-300 мм в зависимости от размера объекта и расстояния, с которого должно быть видно предупреждение. Толщина защитно-декоративного покрытия должна быть не менее 100 мкм.

На одной из долговечных частей траверсы или захвата, для стропов– на надёжно закреплённой табличке(бирке), должно быть нанесена маркировка с указанием наименования изготовителя и(или) его товарного знака, типа, условного обозначения(согласно нормативного документа, в соответствии с которым изготовлено грузозахватное приспособление), содержащего сведения о длине(для стропов),грузоподъёмности(в зависимости от способов строповки– для стропов из текстильных лент), порядкового номера по системе нумерации изготовителя и даты испытания.

Способ маркировки– ударный, электрографический или другой, обеспечивающий ее сохранность в течение срока службы грузозахватного приспособления. Паспорт траверсы должен содержать следующие данные:

• номер разрешения на применение, наименование и адрес органа Технадзора его выдавшего, дата выдачи(см. примечание 3);
• тип, условное обозначение, наименование;
• грузоподъёмность - обозначение нормативного документа, согласно которому изготовлено грузозахватное приспособление;
• наименование и товарный знак изготовителя, адрес;
• чертёж с указанием основных размеров;
• собственная масса;
• порядковый(заводской) номер по системе нумерации предприятия-изготовителя;
• условия, при которых может эксплуатироваться грузозахватное приспособление: наименьшая температура окружающего воздуха, °C, наибольшая температура окружающего воздуха, °C;
• данные о канатах, цепях, текстильной ленте(обозначение по ГОСТ, ТУ);
• данные о металле и сварочных материалах(для траверс, захватов);
• дата испытаний, результат;
• гарантийный срок;
• назначенный срок службы;
• год и месяц выпуска;
• подпись руководителя специализированного подразделения изготовителя или руководителя службы контроля продукции(ОТК).

Зацепка груза захватами, входящими в состав траверсы, навешиваемой на один крюк крана, должна выполняться в соответствии с указаниями, приведёнными в технологическом регламенте и в руководстве по эксплуатации траверсы. При отсутствии в руководстве по эксплуатации необходимых указаний или схем, зацепку груза следует выполнять всеми имеющимися захватами либо захватами в равном количестве и на равном расстоянии расположенными от устройства для навески траверсы на крюк крана.

В процессе подъёма груза, независимо от его массы, конфигурации и осуществлённой схемы строповки, стропальщик, после подъёма груза на высоту 200-300 мм, должен остановить подъём, убедиться в правильности и надёжности строповки, отсутствии просадки груза, целостности СГП и груза, при отсутствии замечаний подать сигнал крановщику (оператору крана) на дальнейший подъём и перемещение груза.

В процессе эксплуатации съёмных грузозахватных приспособлений и тары владелец должен периодически проводить их осмотр в следующие сроки:

• траверс, клещей и других захватов и тары - каждый месяц;
• стропов (за исключением редко используемых) - каждые 10 дней;
• редко используемых съёмных грузозахватных приспособлений - перед выдачей их в работу.