Устройства безопасности при эксплуатации основных грузоподъемных машин

При проектировании строительных машин и механизмов необходимо предусмотреть применение защитных устройств или устройств, исключающих возможность контакта человека с опасной зоной. Такого рода устройствами являются средства защиты работающих, используемые для предотвращения или уменьшения воздействия на работающих опасных и вредных производственных факторов. Средства защиты можно классифицировать на две большие группы: а) коллективные, обеспечивающие безопасность строительных машин и оборудования; б) индивидуальные, обеспечивающие безопасность производственных процессов.

Все применяющиеся защитные устройства в строительных машинах можно разделить на следующие основные группы: оградительные, предохранительные, блокирующие, сигнализирующие, а также системы дистанционного управления строительными машинами и специальные устройства.

Общими требованиями к средствам защиты являются: максимальное снижение опасностей и вредностей на рабочих местах; учет индивидуальных особенностей оборудования, инструмента, приспособлений или технологических процессов, для которых они предназначены: надежность, прочность, удобство обслуживания машин и механизмов в целом, включая средства защиты.

Оградительные устройства — средства защиты, препятствующие попаданию человека в опасную зону. Оградительные устройства применяют для изоляции систем привода машин и агрегатов, ограждения токоведущих систем; ограждаются также рабочие зоны, расположенные на высоте. Конструктивные решения оградительных устройств разнообразны. Они зависят от вида строительной машины, расположения человека в рабочей зоне, специфики опасности и вредности. Оградительные устройства делят на три основные группы: стационарные (несъемные, подвижные (съемные) и переносные.

Стационарные ограждения лишь периодически демонтируют для выполнения вспомогательных операций (смены рабочего инструмента, смазки, проведения контрольных измерений и т. п.). Такое ограждение может быть полным, когда локализуется опасная зона вместе с самой машиной, или частичным, когда изолируется только опасная зона машины. Примерами полного ограждения являются ограждения распределительных устройств электрооборудования, корпуса электродвигателя и т. д.

Подвижное (съемное) ограждение представляет собой устройство, сблокированное с рабочим органом машины или механизма, вследствие чего оно закрывает доступ в рабочую зону при наступлении опасного момента. В остальное время доступ в указанную зону открыт.

Переносные ограждения являются временными. Их используют при ремонтных и наладочных работах для защиты от случайных прикосновений к токоведущим частям, а также от механических травм и ожогов. Кроме того, их применяют на постоянных рабочих местах сварщиков для защиты окружающих от воздействия электрической дуги и ультрафиолетовых излучений.

В качестве материала ограждений используют металлы, пластмассы, дерево. Чтобы выдерживать нагрузки от случайных воздействий, ограждения должны быть достаточно прочными и хорошо крепиться к фундаменту или частям машины.

Приборы и устройства безопасности. Предохранительные защитные средства предназначены для автоматического отключения агрегатов и машин при отклонении какого-либо параметра, характеризующего режим работы оборудования, за пределы допустимых значений. Таким образом, необходимым условием безопасной эксплуатации грудоподъемных кранов и других строительных машин является оснащение их устройствами и приспособлениями, ограничивающими возможность возникновения опасных ситуаций.

Приборы и устройства безопасности по их назначению можно под­разделять на следующие: 1) ограничители движения (высоты подъема груза, передвижения крана, вращения крана, вылета стрелы, вылета грузовой каретки); 2) устройство, обеспечивающее устойчивость машин (ограничители грузоподъемности и грузового момента, противоугон­ные захваты, выносные опоры); 3) приборы, сигнализирующие состоя­ние устойчивости (анемометры, указатели вылета стрелы, указатели кранов); 4) приборы освещения и сигнализации (указатель приближения к ЛЭП, приборы звуковой сигнализации).

Ограничитель передвижения башенного крана предназначен для остановки его в конце подкранового пути. На кронштейне 3 (рис. 15.3) рамы ведущей ходовой тележки крана монтируют рычажный концевой выключатель 4. При подходе крана к концу пути рычаг 2 этого выклю­чателя находит на упор 1, электрическая цепь управления электродви­гателем передвижения разомкнется и кран остановится. Упор 1 распола­гают между рельсами или около рельса снаружи. На случай неисправ­ности концевого выключателя на концах рельсовых ниток предусматри­вают тупики 5 с амортизирующими упорами 6 из резины и древесины.

Рис. 15.3. Устройства безопасности на ходовой тележке башенного крана и на подкрано­вом пути

Ограничители грузоподъемности предназначены для автоматиче­ского отключения механизма подъема груза, если масса поднимаемого груза на крюке при данном вылете стрелы будет превышать установ­ленную грузоподъемность для этого вылета на 10%. Точность срабаты­вания ограничителей должна быть до 3%. Кроме того, они не должны реагировать на кратковременные импульсы продолжительностью до 0,8 с. Ограничители грузоподъемности применяют на кранах, имеющих постоянную грузоподъемность при любом вылете стрелы, и большей частью включаются в систему грузового полиспаста.

По принципу устройства огра­ничители грузоподъемности подраз­деляют на механические, гидравли­ческие, электрические и комбиниро­ванные. Рычажный ограничитель (рис. 15.4) включается в систему грузового каната 1, который, огибая направляющие блоки 2 и 8, воздей­ствует результирующей силой Р от натяжения каната на качающийся вокруг точки 0 блок 9. Усилие Р уравновешивается передвигающи­мися противовесами 3. При пере­грузке крана более 10% рычаг 4 поднимается в положение 5,

упо­ром 6 он давит на рычаг конечного выключателя 7, что приводит к разъединению цепи управления электро­двигателем грузовой лебедки. Пружинный ограничитель работает на том же принципе, но вместо груза имеет пружину.

Рис. 15.4. Схемы рычажного ограни­чителя грузоподъемности

При работе на кранах работа должна прекращаться при скоростном напоре ветра свыше 250 Па. Напор ветра в районе работы крана опре­деляет крановщик по анемометру (ветрометру). Согласно правилам эксплуатации, башенные и портальные краны должны иметь ветрометры, автоматически включающие сирену при достижении скорости ветра, при которой прекращается работа крана. Ветрометры устанавли­вают на крыше кабины, на головке крана или на консоли противовеса в месте, доступном для обдувания ветром, т. е. где нет аэродинамиче­ской тени.

Принципиальная схема устройства генераторного ветрометра пред­ставлена на рис. 15.5. Лопасти датчика скорости ветра 1, вращаясь под давлением ветра, передают вращение ротору генератора 2. Выработан­ный этим генератором ток снижается до необходимой величины силы тока сопротивлением 3 и поступает в миллиамперметр 4, у которого шкала протарирована на давление или скоростной напор ветра (в данном случае использован принцип преобразования ветровой нагрузки в элек­трическое напряжение). Ветрометр соединяется с сигнально-командным устройством, которое включает сигнальные и аварийные средства на кране при опасном воздействии ветрового напора. В дополнение к ветро­мерам краны на рельсовом ходу снабжают специальными рельсовыми захватами.

Рис. 15.5. Схема генератора ветрометра

При переменном вылете стрелы изменяется угол ее наклона. Следо­вательно, допускаемую при этом угле грузоподъемность крана опре­деляют по указателю вылета стрелы (рис. 15.6). Для этого на стреле 2 устанавливают в свободно подвешенном состоянии стрелку 1 и при­крепляют шкалу 3. При изменении стрелой угла наклона стрелка остается всегда в вертикальном положении (как отвес), а шкала совместно со стрелкой также поворачивается. В зависимости от угла наклона стрелы стрелка указывает на шкале, проградуированной в тоннах, допускаемую массу поднимаемого груза.

Рис. 15.6. Схемы указателя вылета стрелы, устанавливаемого:

а — на стреле; 6 — в кабине

Для удобства за наблюдением вылета стрелы шкалу 1 помещают в кабине крановщика. В этом случае стрелка 1 приводится в движение от стрелы 3 с помощью рычага 4. Шкала свободно вращается на оси, уравновешенной грузом 5. Все стреловые, самоходные и прицепные краны должны иметь приборы, автоматически сигнализирующие о величине наклона крана в поперечном и продольном направлениях, — креномеры. Их устанавливают, как правило, с использованием принципа сообщающихся сосудов, наполненных незамерзающей жидкостью — антифризом. При отклонении крана от вертикального положения такой сосуд, опорожняясь, отключает электромотор крана и тем самым оста­навливает его, предотвращая опрокидывание.