Как читать таблицу грузоподъемности крана: ключевые элементы и советы

В системе управления безопасностью крановых операций грузовая диаграмма служит основной технической основой, связывающей характеристики оборудования с фактическими операциями. Она не только визуально отображает пределы безопасности крановых операций, но и содержит ключевые параметры, влияющие на грузоподъемность. Каждая деталь грузовой диаграммы напрямую связана с безопасностью эксплуатации. В этой статье рассматриваются основные разделы грузовой диаграммы крана, рассказывается о том, как ее читать, и рассматриваются распространенные заблуждения, предоставляя операторам на местах точные и практичные технические справочные материалы.

Что такое таблица грузоподъемности крана?

Грузоподъемная таблица крана — это технический документ, наглядно отображающий максимальную безопасную грузоподъемность крана в различных условиях эксплуатации. Составляемая производителем крана на основе таких основных параметров, как прочность конструкции, производительность гидравлической системы и устойчивость конструкции, грузовая таблица служит руководством по технике безопасности для оператора, позволяя оценить возможность выполнения работы и избежать риска перегрузки.

Грузоподъемная диаграмма — это не одно фиксированное число. Напротив, это динамический набор взаимосвязанных данных, изменяющихся в зависимости от ключевых эксплуатационных параметров, таких как максимальная грузоподъемность, радиус подъема, состояние стрелы и конфигурация противовеса.

Основные элементы таблицы грузоподъемности крана

Для точной интерпретации и использования таблицы грузоподъемности крана необходимо сначала освоить основные элементы, содержащиеся в ней. Эти элементы в совокупности составляют основу для расчета предельных нагрузок; игнорирование или неправильная оценка любого из них может привести к операционным рискам. Ниже перечислены пять наиболее важных элементов таблицы грузоподъемности крана:

1. Максимальная грузоподъемность: динамически изменяется в зависимости от длины и угла наклона стрелы.

Максимальная грузоподъемность — это максимальный общий вес, который кран может безопасно выдерживать в определенных условиях эксплуатации. Основными факторами, определяющими ее, являются длина и угол наклона стрелы, которые в совокупности определяют момент баланса нагрузки.

Влияние длины стрелы: При постоянном угле наклона стрелы, более короткая стрела увеличивает жесткость конструкции и сокращает путь передачи крутящего момента, что приводит к увеличению максимальной грузоподъемности. И наоборот, с увеличением длины стрелы возрастает гибкость и деформация, увеличивается нагрузка от крутящего момента, и максимальная грузоподъемность значительно снижается.

Влияние угла наклона стрелы: При фиксированной длине стрелы больший угол подъема (ближе к вертикали) уменьшает радиус подъема, снижает момент относительно центра поворота и обеспечивает более высокую максимальную грузоподъемность. Меньший угол подъема (ближе к горизонтали) увеличивает радиус подъема, повышает момент нагрузки и снижает максимальную грузоподъемность.

На диаграмме грузоподъемности максимальная грузоподъемность обычно отображается по вертикальной оси и разделена на несколько кривых для разных длин стрелы. Каждая кривая отмечает допустимые пределы нагрузки при изменении угла наклона стрелы или соответствующего радиуса подъема.

2. Радиус подъема: горизонтальное расстояние от центра крана до груза.

Радиус подъема, также называемый рабочим радиусом, — это горизонтальное расстояние (в метрах) от центра поворота крана (или центра опоры) до точки подвеса крюка. Это ключевой параметр для расчета момента нагрузки, и он обратно пропорционален максимальной грузоподъемности: чем больше радиус подъема, тем ниже максимальная грузоподъемность.

В криволинейных диаграммах грузоподъемности радиус подъема обычно обозначается горизонтальной осью, а максимальная грузоподъемность — вертикальной. В табличных диаграммах грузоподъемности радиус подъема отображается строками, а длина стрелы — столбцами, при этом каждая ячейка указывает максимальную грузоподъемность для данного радиуса. Операторы должны точно определить фактический радиус подъема — используя лазерный дальномер или измерения на месте — чтобы получить правильные данные о грузоподъемности.

3. Пределы выдвижения стрелы: Определите безопасный диапазон эксплуатации стрелы.

Ограничения по выдвижению стрелы определяют безопасные границы длины стрелы и угла подъема, указанные в таблице нагрузок, обычно включая максимальную длину выдвижения, минимальный угол подъема и запрещенные зоны эксплуатации. Эти ограничения предотвращают повреждение конструкции из-за чрезмерного выдвижения или неправильных углов.

Максимальная допустимая длина выдвижения: стрела каждого крана имеет расчетную максимальную длину выдвижения. В таблице нагрузок указана безопасная грузоподъемность для каждой длины выдвижения. Эксплуатация за пределами расчетной длины запрещена, так как это может повредить телескопические цилиндры или вызвать деформацию стрелы.

Минимальный допустимый угол подъема: В таблицах грузоподъемности обычно указывается минимальный безопасный угол подъема (например, от 10° до 15°). Если угол подъема падает ниже этого значения, напряженное состояние стрелы ухудшается, что потенциально может привести к ее провисанию и резкому увеличению радиуса подъема, что может вызвать перегрузку.

Запрещенные зоны эксплуатации: На некоторых таблицах грузоподъемности запрещенные зоны обозначены красной штриховкой или пунктирными линиями, например, область, где при длине стрелы 25 м радиус подъема превышает 20 м. В таких зонах устойчивость крана крайне низкая; даже если груз находится в пределах указанной грузоподъемности, опрокидывание все равно может произойти.

4. Противовес и настройки конфигурации: ключевые факторы устойчивости

Настройки противовеса и конфигурации относятся к таким параметрам, указанным в таблице нагрузок, как масса противовеса, положение установки противовеса и состояние развертывания опор. Эти параметры напрямую влияют на сопротивление крана опрокидыванию и, следовательно, определяют максимальную грузоподъемность.

Влияние массы противовеса: Противовес уравновешивает опрокидывающий момент, создаваемый грузом. Более тяжелые противовесы увеличивают сопротивление опрокидыванию и повышают максимальную грузоподъемность. Диаграммы нагрузок часто делятся на диаграммы для отсутствия противовеса, частичного противовеса и полного противовеса. Использование данных о нагрузке для конфигурации с полным противовесом без фактической установки противовеса представляет серьезную опасность.

Ограничения по состоянию выдвижения опор: На мобильных кранах, таких как автокраны и краны на колесном шасси, состояние выдвижения опор (половина выдвинута, полное выдвижение, односторонняя опора, двусторонняя опора) напрямую изменяет площадь опоры. В таблицах нагрузок указываются различия в грузоподъемности при полном и частичном выдвижении опор. Игнорирование состояния опор и применение данных о полном выдвижении к установке с половинным выдвижением может привести к нестабильности и опрокидыванию.

5. Вычет за дополнительное оборудование: часто упускаемый из виду фактор, влияющий на расчет стоимости.

Вычет за навесное оборудование относится к весу таких принадлежностей, как крюки, стропы, скобы и захваты. Этот вес необходимо вычесть из максимальной грузоподъемности, указанной в таблице нагрузок; остаток представляет собой безопасный чистый вес, который можно поднять. Это часто упускаемая из виду, но крайне важная деталь, являющаяся распространенной причиной перегрузок.

Как читать грузовую карту на кране?

Основной принцип интерпретации графика нагрузки заключается в следующем: «сначала зафиксируйте параметры конфигурации, затем определите безопасную мощность и, наконец, рассчитайте чистую нагрузку». Чтобы обеспечить точное применение всей ключевой информации, строго следуйте описанной ниже четырехэтапной процедуре:

Шаг 1: Подтвердите параметры конфигурации и сопоставьте их с соответствующей таблицей.

Во-первых, исходя из подготовки площадки, определите три основных элемента конфигурации: состояние развертывания опорных стоек, массу установки противовеса и конфигурацию стрелы.

Например, если кран будет работать с полностью выдвинутыми опорами, установленным противовесом грузоподъемностью 10 тонн и только основной стрелой, вам необходимо найти в руководстве по грузоподъемности таблицу с пометкой «полностью выдвинутые опоры + противовес 10 т + основная стрела».

Различия между диаграммами для разных конфигураций могут превышать 50%; выбор неправильной диаграммы напрямую приводит к ошибочным выводам.

Шаг 2: Определите состояние стрелы и зафиксируйте кривую нагрузки.

На выбранной схеме определите фактическую длину выдвижения стрелы и угол подъема стрелы для текущего подъемника:

На картах с криволинейными линиями найдите кривую, соответствующую длине стрелы (часто она обозначена цветом), и проверьте указанный на кривой минимальный угол возвышения. Если фактический угол возвышения ниже этого предела, скорректируйте угол, прежде чем продолжить.

В табличных таблицах найдите столбец с длиной стрелы и убедитесь, что угол возвышения находится в пределах безопасного диапазона, указанного в верхней части таблицы.

Шаг 3: Измерьте радиус подъема и определите максимальную грузоподъемность.

С помощью лазерного дальномера измерьте горизонтальное расстояние от центра поворота крана до крюка (радиус подъема), затем найдите соответствующее значение в таблице:

Диаграмма криволинейного типа: используя радиус подъема на горизонтальной оси, найдите точку, соответствующую фактическому радиусу, проведите линию вверх до кривой для целевой длины стрелы, затем проведите линию влево до вертикальной оси, чтобы прочитать значение «максимальной грузоподъемности» (предел общей массы).

Диаграмма табличного типа: найдите строку с радиусом подъема и пересеките ее со столбцом, содержащим длину стрелы; значение ячейки — это «максимальная грузоподъемность».

Пример: При длине стрелы 20 м и угле подъема 15° (что соответствует радиусу подъема 17 м) точка пересечения кривой с вертикальной осью показывает 10 т, поэтому максимальный общий допустимый вес в этих условиях составляет 10 т.

Шаг 4: Вычтите вес навесного оборудования, чтобы определить допустимую нагрузку.

Наконец, рассчитайте общий вес крюка, строп и любых специальных приспособлений и вычтите его из «максимальной грузоподъемности», чтобы получить «предельную допустимую нагрузку»:

Формула: Допустимая полезная нагрузка = Максимальная грузоподъемность − Общий вес навесного оборудования.

Пример: Для крана повышенной проходимости SANY При максимальной грузоподъемности 30 т и общей массе навесного оборудования (крюк 0,5 т + стропы 1,1 т) = 1,6 т, предельная полезная нагрузка = 30 − 1,6 = 28,4 т.

Если целевая грузоподъемность ≤ 28,4 т, подъем осуществим. Если целевая грузоподъемность составляет 29 т, следует увеличить ее, укоротив стрелу, увеличив угол подъема (уменьшив радиус подъема) или добавив противовес, пока не будет достигнут требуемый результат.

Распространенные ошибки, которых следует избегать при чтении таблицы грузоподъемности крана.

Операторы часто создают угрозу безопасности, неправильно интерпретируя или упуская из виду параметры при расшифровке графиков нагрузки. Избегайте пяти распространенных ошибок, перечисленных ниже, и изучите соответствующие методы их предотвращения:

1. Игнорирование конфигурации противовесов и опор и использование общих данных.

Ошибка: Не удалось проверить фактическую массу противовеса и состояние опорных стоек, а затем применить данные таблицы «полностью выдвинутый противовес + полностью выдвинутые опорные стойки» к ситуации «противовес отсутствует + опорные стойки наполовину выдвинуты».

Меры предосторожности: Перед подъемом проверьте установку противовеса (проверьте механизмы фиксации и запишите массу), измерьте размах опор (подтвердите полное или частичное выдвижение) и используйте таблицу, точно соответствующую конфигурации. Никогда не выбирайте параметры по таблице приблизительно.

2. Путаница между углом подъема стрелы и радиусом подъема, а также неправильная оценка грузоподъемности.

Ошибка: угол подъема стрелы принимается за радиус подъема, или радиус оценивается визуально.

Меры предосторожности: Всегда измеряйте радиус подъема с помощью лазерного дальномера. Если прибор недоступен, оцените радиус, используя формулу длина стрелы × cos. (угол возвышения), например, 15 м × cos 30° ≈ 13 м, и используйте измеренный или расчетный радиус для чтения карты; не полагайтесь только на угол возвышения.

3. Превышение пределов выдвижения стрелы и принудительное выполнение подъема.

Ошибка: Работа за пределами «максимальной длины стрелы» или ниже «минимального угла подъема», указанного в таблице грузоподъемности, для выполнения требований задания.

Меры предосторожности: Проверьте пределы выдвижения стрелы, указанные на схеме (например, «максимальная длина основной стрелы 28 м, угол подъема ≥ 15°»), и контролируйте длину и угол подъема стрелы из кабины с помощью дисплея длины стрелы и индикатора угла. Немедленно прекратите регулировку при приближении к пределам.

4. Исключение веса навесного оборудования и учет только веса груза.

Ошибка: Расчет производился только на основе веса груза без вычета веса крюка, строп и других креплений.

Меры предосторожности: Ведите «журнал учета веса навесного оборудования», в котором регистрируйте вес часто используемых крюков и такелажа. Перед подъемом рассчитайте общий вес фактического навесного оборудования и убедитесь, что (нагрузка + навесное оборудование) ≤ максимальной грузоподъемности.

5. Игнорирование влияния грунтовых условий на конфигурацию.

Ошибка: Предполагается идеально ровная поверхность без учета влияния уклона на опоры выносных опор. Параметры конфигурации на диаграмме (например, полностью выдвинутые выносные опоры) основаны на уклоне местности ≤ 1°. Если фактический уклон составляет 3°, нагрузки на выносные опоры становятся неравномерными, центр тяжести крана смещается, и фактическая максимальная грузоподъемность может быть на 15–20% ниже значений, указанных в диаграмме.

Меры предосторожности: Перед установкой измерьте уклон местности с помощью уровня. Если уклон превышает 1°, выровняйте площадку с помощью стальных пластин или отрегулируйте высоту опор; если выравнивание невозможно, оцените уменьшенный предел (грузоподъемность уменьшается примерно на 5–10% на каждый дополнительный градус уклона) или обратитесь к производителю за скорректированными данными.

Заключение

Для операторов кранов умение читать грузовую диаграмму крана имеет решающее значение для обеспечения безопасной работы и является ключевым навыком для предотвращения аварий с оборудованием и рисков для персонала. Только понимая и правильно применяя каждый параметр грузовой диаграммы, операторы могут гарантировать, что кран всегда работает в пределах своих пределов безопасности, обеспечивая двойную защиту: «безопасность и эффективность».

Часто задаваемые вопросы

Что означает жирная линия на диаграмме грузоподъемности крана?

Жирная линия обозначает основную границу безопасности и служит двум основным целям:

1. Часто она представляет собой базовую кривую грузоподъемности для конфигурации «полный противовес + полностью выдвинутые опоры».

2. Она отделяет безопасную рабочую зону от запрещенных зон эксплуатации, обеспечивая сохранение рабочих параметров в пределах безопасной части линии.

Как рассчитать грузоподъемность крана?

Расчет грузоподъемности по таблице нагрузок выполняется в три этапа:

1. Подтвердите конфигурацию опор, противовеса и стрелы и выберите соответствующую таблицу.

2. Определите длину стрелы и угол подъема.

3. Найдите радиус подъема, чтобы определить максимальную общую грузоподъемность, затем вычтите вес навесного оборудования, чтобы получить фактическую грузоподъемность.

Что означает кран грузоподъемностью 200 тонн?

«200 тонн» — это максимальная номинальная грузоподъемность крана. Она достижима только в оптимальных условиях (кратчайшая стрела, максимальный угол подъема, полный противовес и полностью выдвинутые опоры). Фактическая грузоподъемность снижается при других условиях эксплуатации и должна определяться по грузовой таблице.

Как рассчитать допустимую рабочую нагрузку (SWL) крана?

Возьмите из таблицы нагрузок значение «максимальной суммарной грузоподъемности» для текущих условий эксплуатации, затем вычтите из него общий вес крюка, строп и других приспособлений. Полученное значение — это допустимая рабочая нагрузка (SWL). Вес поднимаемого груза должен быть ≤ SWL.