Чему равен коэффициент устойчивости строительной машины

Устойчивость строительных машин

Безопасная работа строительных машин, как самоходных, так и стационарных, зависит в первую очередь от обеспечения их устойчивости во время работы и при монтаже, демонтаже и транспортировке. Потери устойчивости ведет к опрокидыванию машин и вызывает, как правило, тяжелые несчастные случаи и значительный материальный ущерб.
На каждую машину действуют силы удерживающие и опрокидывающие. Отношение момента удерживающих сил (относительно точки или ребра опрокидывания) к моменту опрокидывающих сил называется коэффициентом устойчивости.
Коэффициент устойчивости определяют для следующих состояний машины: рабочего, нерабочего, монтажного и транспортного. В практике, с целью повышения устойчивости машин, нормируют и применяют при конструировании машин коэффициент запаса устойчивости.
Устойчивость землеройных машин. Землеройные машины, свободно перемещаясь по грунту, могут потерять устойчивость в случае передвижения с недопустимым продольным или поперечным уклоном, а также в рабочем состоянии при действии нагрузок в неблагоприятных для равновесия положениях. Во избежание потери устойчивости нормируются условия работы землеройных машин на подъемах и уклонах.
Не допускается перемещать грунт бульдозером вверх по уклону или под уклон более 30°, а также на косогорах с поперечным уклоном свыше 30°. При остановке бульдозера на уклоне необходимо опускать отвал. Запрещается выдвигать отвал бульдозера за бровку откоса выемки.
Не допускается разрабатывать грунт скреперами на косогорах с поперечным уклоном свыше 30°. Отклонение от указанных норм допускается лишь в случае, когда это разрешается паспортом машины.
Спуск и подъем экскаватора при угле наклона местности больше установленного паспортом машины осуществляется с применением тягача под непосредственным надзором механика, производителя работ или мастера.
Путь передвижения экскаватора в пределах строительной площадки должен быть заранее выровнен, а на слабых грунтах усилен инвентарными щитами. Во время работы экскаватор должен находиться на спланированной площадке и во избежание самопроизвольного перемещения закрепляться инвентарными упорами. Применение для этих целей камней, бревен, досок и других подобных предметов не разрешается.
Во время движения одноковшового экскаватора стрела его должна быть установлена строго по направлению хода, а ковш приподнят над землей на 0,5 — 0,7 м. Не допускается передвижение экскаватора с нагруженным ковшом.
Расчет якорей. Якоря являются важными элементами, обеспечивающими устойчивость грузоподъемных механизмов и ряда других устройств при эксплуатации их. При устройстве якорей их следует обязательно проверять расчетом.
Свайные якоря из одиночных бревен (свай) — наиболее простой вид крепления, применяемый для крепления растяжек и вант при небольших усилиях. Угол забивки в грунт зависит от угла заложения растяжек к горизонту. Размер сваи и глубина забивки определяются расчетом.
Поверхностные бетонные якоря составляются из бетонных или железобетонных блоков, укладываемых непосредственно на грунт или металлическую раму. Блоки крепят один к другому и к раме при помощи штырей или других соединительных устройств. Для увеличения сопротивления сдвигу якоря выполняют с вертикальными ножами, заглубленными в грунт.
Поверхностные бетонные якоря рассчитывают на силу трения металлической площадки о грунт и сопротивление грунта резанию, а также проверяют на устойчивость от опрокидывания (коэффициент трения металла о грунт принимают равным 0,3).
Устойчивость лебедок. Для предотвращения сдвигов и опрокидывания во время эксплуатации лебедки надежно закрепляют. Для этого в грунт вертикально забивают свайные якоря и к ним крепят лебедки путем упора их рам в сваи и установки на каждой раме одного или двух противовесов или заглубляют горизонтальные якоря (поперечины), к которым лебедки крепят тросом. Тип крепления зависит от величины тягового усилия и местных условий.
Устойчивость стационарного оборудования. Устойчивость стационарного строительного оборудования (растворо- и бетономешалок, дробилок, сортировок и др.) обеспечивается креплением к фундаменту при помощи болтов. Расчет устойчивости сводится к расчету фундамента и фундаментных болтов.

Источник

Методика проверки грузовой и собственной устойчивости строительных машин.

Степень устойчивости свободно стоящих кранов, определяемая коэффициентами устойчивости, представляет собой отношение удерживающего момента к опрокидывающему. Нагрузки, создающие опрокидывающий момент в этих кранах, как правило, приложены за пределами опорного контура, а сила тяжести крана, приложенная внутри опорного контура, создает соответственно удерживающий момент. При разных положениях рабочего оборудования изменяются координаты его центра тяжести, значения действующих сил и их плечи, а следовательно, значения опрокидывающих и удерживающих моментов. Различаются грузовая (во время работы) и собственная (в нерабочем состоянии) устойчивость. Проверка устойчивости производится в условиях, когда сочетание действующих на кран нагрузок наиболее неблагоприятно с точки зрения возможности опрокидывания крана. Согласно правилам значения коэффициентов грузовой и собственной устойчивости должны быть не менее 1,15.При проверке грузовой устойчивости считается, что кран стоит на наклонной площадке, подвержен действию ветра, поворачивается, одновременно тормозится опускаемый груз и движущийся кран.

Коэффициент грузовой устойчивости,где MG – момент, создаваемый силой тяжести частей крана относительно ребра опрокидывания, кН:

MG = Gg [(b+c)cosα – h1sinα] ;

∑Мин – суммарный момент сил инерции и груза, возникающих в процессе торможения крана и груза, и центробежной силы при вращении крана с грузом, кН:

∑Мин = Мин.гр + Мин.кр.гр + Мц;

Мв – момент, создаваемый ветровой нагрузкой рабочего состояния на кран и груз, действующий параллельно плоскости, на которой установлен кран;

МQ – момент, создаваемый номинальным весом груза относительно ребра опрокидывания, кН:

Сила инерции при торможении опускающегося груза совпадает с силой тяжести груза и приложена к оси головных блоков, Н:

где v – скорость установившегося движения груза, м/с;

t – время торможения, с.

Опрокидывающий момент от этой силы находится по формуле, кН·м:

При торможении движущегося крана силы инерции возникают от массы крана и груза, которые направлены горизонтально вдоль пути перемещения крана. Опрокидывающий момент от этих сил находится из выражения, кН·м:

Мин.кр.гр = Gvh/t + QvL/t,

где v и t – скорость передвижения и время торможения крана.

Во время поворота крана возникает горизонтально направленная центробежная сила F, кН:

F = Qω2r, создающая опрокидывающий момент Мц, кН·м:

где ω – угловая скорость крана, мин-1, ω = πn/30;

n – частота вращения крана, об/мин.

Под действием центробежной силы груз отклоняется от вертикали на угол β и радиус вращения груза при этом превысит вылет крана: r = A + H tgβ.

Тогда выражение для центробежной силы примет вид:

а выражение для опрокидывающего момента от действия этой силы вид

Коэффициенты грузовой устойчивости определяются для двух расчетных положений стрелы:

1) стрела направлена в сторону уклона и перпендикулярна ребру опрокидывания;

Коэффициент собственной устойчивости Кс = MG’ / MB’ ≥ 1,15, где MG’ – момент, создаваемый массой крана относительно ребра опрокидывания, кН·м; MB’ – момент ветровой нагрузки нерабочего состояния, кН·м. Для стреловых самоходных автомобильных, пневмоколесных, гусеничных, кроме того, проверяется устойчивость при движении на участках пути с продольным.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Источник

Основные параметры автогидроподъёмников и автовышек. Сведения об устойчивости АГП

Параметры — это технические данные, которые характеризуют машины, механизмы. Из них можно сделать выводы о применимости в конкретных условиях. Для первичного анализа выделяют 9 основных параметров.

Параметры — это технические данные, которые характеризуют машины, механизмы. Из них можно сделать выводы о применимости в конкретных условиях. Для первичного анализа выделяют 9 основных параметров.

Таблица 1. Основные параметры автомобильных подъёмников и вышек

Максимально допустимая масса груза, которую можно безопасно поднять в люльке (подобрать автовышку по грузоподъёмности люльки)

Максимальное расстояние, на которое может быть поднята люлька по вертикали от основания, дороги, до пола рабочей площадки плюс 1,5 м (подобрать автовышку по высоте подъёма)

Расстояние от вертикальной оси поворота до середины рабочей площадки

Время подъёма люльки на максимальную высоту

Время, за которое подъёмник доставляет люльку на максимальную высоту

Скорость передвижения транспортная

Допустимая скорость шасси при доставке к месту работы

Километры в час, км/ч

Скорость передвижения рабочая

Скорость перемещения в пространстве или в плоскости отдельных частей машины (люлька, секции стрелы, поворот турели и т.д)

Метры в секунду, м/с

Мощность силовой установки

Мощность привода: ДВС, электромотора, аккумуляторов

Транспортные и рабочие габариты

Размеры машины в транспортном и рабочем положении

Масса снаряжённого и готового к работе подъёмника, вышки.

Рис.1. Схема для определения основных параметров подъемника (Н — рабочая высота, L — вылет)

Сведения об устойчивости: три коэффициента

Автомобильные подъёмники и вышки — свободностоящие грузоподъёмные машины, поэтому их устойчивость обеспечена только собственной силой тяжести.

От того, насколько правильно распределены центры тяжести и масса машины, зависит её устойчивость и допустимые углы наклона основания при работе. Во время выполнения рабочих операций машины опираются на колёса и/или винтовые или гидравлические опоры.

Рассмотрим действие сил и устойчивость машины на схеме.

Рис 2. Силы, действующие на подъёмник

Например, подъемник установлен на горизонтальной площадке и при собственной силе тяжести G поднимает груз Q на выносных опорах. В плане линии, соединяющие точки контакта опор с площадками, образуют опорный контур в виде четырехугольника АБВГ.

Центр тяжести подъемника проецируется на опорную поверхность (точка G₁) внутри опорного контура на расстоянии а от линии БВ. Центр тяжести груза проецируется за опорным контуром на расстоянии б. При потере устойчивости подъемник будет поворачиваться вокруг линии БВ, которая называется ребром опрокидывания.

Допустимый коэффициент устойчивости

Сила тяжести подъемника создает относительно ребра опрокидывания восстанавливающий момент M_В = G_а, а сила тяжести груза — опрокидывающий момент М_О. Соотношение между восстанавливающим и опрокидывающим моментом определяет степень устойчивости машины с грузом и выражается через допустимый коэффициент устойчивости:

Для подъёмников при работе без дополнительных нагрузок и уклона основания К должен быть не менее 1,5.

При уклоне машины в сторону груза М_В уменьшается, а М_О пропорционально увеличивается. Чем дальше вынесен груз относительно ребра опрокидывания, тем больше должна быть масса на противоположной от груза стороне, чтобы удержать безопасную устойчивость машины. При допустимом уклоне основания М_В и М_О уравниваются и устойчивость сохраняется. При большем уклоне машина опрокинется.

Коэффициент грузовой устойчивости

На машины и груз действуют действуют силы, которые уменьшают восстанавливающий момент М_В: ветер и инерция от поворота, запуска и торможения механизмов. Принято считать, что давление от ветра действует параллельно основанию и направлено в сторону опрокидывания.

Чтобы учесть силы тяжести, нагрузку от ветра, инерции и уклон, вместе с К применяют коэффициент грузовой устойчивости К_Г = 1,15 и более.

Коэффициент собственной устойчивости

Это отношение момента, созданного силой тяжести всех частей машины при уклоне основания в сторону опрокидывания к моменту от ветровой нагрузки, приложенной в ту же сторону.

Величину К_СУ определяют в неблагоприятных условиях: при максимально допустимом уклоне основания и наибольшей массе груза на крайнем положении стрелы. Это не постоянная величина, она зависит от массы машины.

Согласно нормативным отраслевым документам, К_СУ должен быть более 1,15.

Испытания на устойчивость проводятся при минимальном вылете. Это значит, что плечи рычага а и в на Рис 1 равны или а > в. Чтобы сохранять устойчивость в динамике при таком соотношении, нужно уравновесить момент от Q вместе с массой части стрелы и люльки — моментом в точке G₁. При этом Q должен быть умножен на все три коэффициента.

Масса всех элементов на плече а редко превышает 1000 кг, в то время как масса противовеса в виде шасси типа ГАЗ и турели не бывает меньше 12 тонн. Поэтому заводской автомобильный подъёмник устойчив.

Причины потери устойчивости и как их избежать

Допустимый уклон основания для стандартных подъёмников и вышек равен 3°. Заводская сборка обеспечивает достаточный запас устойчивости, а её потеря — следствие нарушений при эксплуатации.

Таблица 2. Обеспечение устойчивости подъёмников и вышек

Неплотное основание под опорами, колёсами

Грунт может просесть под опорой

Выбрать место с прочным основанием.

Использовать инвентарные подкладки

Уклон больше допустимого

Уменьшение восстанавливающего момента. Вероятность опрокидывания

Выбрать горизонтальную площадку.

Использовать инвентарные подкладки

Повреждение колёс шасси

Падение давления в шинах, снижение несущей способности

Проверка колёс перед выездом.

Удаление острых предметов с площадки

Опрокидывание даже при соблюдении других параметров эксплуатации

Не допускать работы в перегруженном состоянии

Работа в стеснённых условиях — стены, опоры, сетка колонн

Упор в неподвижное препятствие, удар

Работа на низкой и средней скорости, особенно на предельных нагрузках

Источник

Безопасность работ при эксплуатации строительных машин и механизмов.

В качестве основного показателя устойчивости машин принят коэффициент запаса устойчивости, представляющий собой отношение момента удерживающих сил относительно ребра опрокидывания к моменту опрокидывающих сил

Этот показатель позволяет оценить устойчивость машины при проектировании, исследовать влияние на устойчивость различных эксплуатационных факторов и обосновать требования техники безопасности.

При обеспечении устойчивости различные виды строительных машин имеют особенности, поэтому требования к коэффициенту запаса устойчивости и порядок нахождения его могут существенно отличаться.

Устойчивость башенных крановпринято определять для следующих условий эксплуатации:

— при действии груза (грузовая устойчивость);

— при отсутствии груза (собственная устойчивость);

— при внезапном снятии нагрузки на крюке;

— при монтаже и демонтаже;

— при погрузке (выгрузке);

— при испытаниях крана.

При определении устойчивости башенных кранов коэффициент запаса устойчивости принимают не постоянным, а рассчитывают с учетом области применения, надежности крана, случайных отклонений нагрузки и ветра от нормативных значений, а также в зависимости от условий работ. Для удобства определения устойчивости условие (1) записывают в виде неравенства

, где — коэффициент перегрузки; — коэффициент условий работ.

Устойчивость колесных и гусеничных строительных машин.При оценке устойчивости колесных и гусеничных строительных машин необходимо учитывать особенности их эксплуатации (неподготовленная поверхность, на которой приходится работать машинам, возможные значительные уклоны, просадка грунта под опорами).

Для колесных и гусеничных машин определяют горизонтальную статическую устойчивость с номинальным грузом, устойчивость на наклонной площадке и динамическую устойчивость.

В качестве количественных показателей устойчивости приняты: момент устойчивости, угол устойчивости, максимальная статическая нагрузка на рабочее оборудование, момент и угол запаса устойчивости, а также угол крена.

(дальше модно не писать)

При проектировании машин выполнение требований безопасности достигается за счет применения устройств, которые обеспечивают безопасность машины в случае ошибок машиниста или неожиданного появления опасности. По назначению приборы и устройства безопасности принято делить на тормозные, контрольно-предохранительные, блокировочные, сигнальные, ограждающие, аварийной остановки.

Тормозные устройства основаны на использовании силы трения, возникающей между подвижными и неподвижными частями.

Контрольно-предохранительные устройства в строительных машинах применяют самой различной конструкции. По назначению бывают указатели ветрового давления, вылета стрелы, крена крана, приближения к воздушным линиям электропередач и другие; противоугонные захваты; ограничители высоты подъема, вылета стрелы, поворота и пути, грузоподъемности и грузового момента, скорости; буферные устройства.

Предельное положение элементов конструкции фиксируется контактами безопасности (концевые выключатели).

Сигнальные устройства применяют для оповещения работающих о возникновении опасности. Они могут быть световые, звуковые и комбинированные.

Ограждающие устройства предназначены для предотвращения попадания людей в опасную зону. Ограждающие устройства выполняются самых различных конструкций: ограждающие кожухи, щиты, решетки, сетки на жестких каркасах, перила и т.п.

Блокирующие устройства обеспечивают выключение машины или механизма в случае проникновения человека в опасную зону, отказа оборудования или выход параметров энергоносителей за доступные пределы.

Для обеспечения безопасности кабина (рабочее место) должна иметь достаточные защитные свойства от действия механической силы, безопасный вход и выход, размеры и оборудование рабочего места (РМ) должны отвечать требованиям эргономики. Кабина должна иметь необходимую обзорность.

Эргономика как наука о едином биотехническом комплексе «человек – машина – среда» предъявляет следующие требования к оборудованию РМ:

— достаточные размеры рабочего пространства РМ;

— правильный выбор рабочей позы;

— правильная организация информационного и моторного поля РМ;

— обеспечение комфортных ил допустимых условий производственной среды;

— рациональные конструкции вспомогательных устройств;

Внутренние размеры кабины, кроме кабин базовых автомобилей и тракторов для одного машиниста, должны быть, (мм, не менее): высота – 1600, ширина – 920, длина в зоне средств управления – 1400.

Пространство рабочего места включает информационное и моторное поле.

Информационное поле – пространство РМ с размещенными в нем средствами отображения информации и другими источниками сведений, используемыми в процессе трудовой деятельности. Правильная организация информационного поля требует располагать средства отображения информации в соответствующих зонах поля с учетом частоты и значимости поступающей информации, типа средств отображения информации и скорости слежения и считывания.

Моторное поле – пространство РМ с размещенными органами управления, в котором осуществляются двигательные действия машинистов по управлению машиной.

В кабинах с электроприводом напряжением 220/380 В предусматривают кондиционирование воздуха или вентиляцию.

Обзорность кабины – свойство обеспечивать машинисту наблюдение за объектами труда, частями машины и возможными препятствиями в процессе эксплуатации. Недостаточная обзорность кабины существенно снижает производительность труда, может быть причиной несчастных случаев.

Количественно обзорность принято оценивать рядом показателей: углом вертикальной обзорности верх и вниз от горизонтали, углом горизонтальной обзорности и шириной невидимых участков, образуемых стойками, перекладинами и другими конструктивными элементами. Правильная установка кранов и других строительных машин имеет важное значение для безопасного производства работ. Строительную площадку очищают от мусора, поверхность выравнивают, канавы и выбоины засыпают землей.

При установке самоходных стреловых кранов учитывают несущую способность основания, которая должна соответствовать максимальному опорному давлению крана при наибольшей нагрузке. Работа кранов на свеженасыпанном грунте запрещается. Автомобильные, пневмоколесные и гусеничные краны разрешается устанавливать на краю траншей или котлована при условии соблюдения безопасных расстояний, определенных СН РК 1.03-14-2011 «Охрана труда и техника безопасности в строительстве» таблица 4.

3 Эвакуация людей из зданийПеремещение людей происходит во всех помещениях зданий и сооружений, связанных с пребыванием в них человека. Для большой группы зданий и сооружений движение людей является основным функциональным процессом и от его правильной организации зависит их рациональное объемно-планировочное решение.

В отличие от других функций движение людей имеет ту особенность, что его значение резко меняется в различные периоды эвакуации здания. При загрузке и эвакуации здания характерно одновременное перемещение значительного количества людей в одном направлении.

Особое значение приобретает движение людей во время возникновения пожара в здании, аварии или какого-либо стихийного бедствия. В этом случае от правильной организации движения и состояния коммуникационных помещений зависит жизнь людей. Поскольку возникновение пожара возможно в любом помещении, учет аварийной эвакуации людей обязателен для любого помещения и в целом для здания.

К путям эвакуации людей из здания и сооружения, осуществляемой в нормальных эксплуатационных условиях, относятся помещения и устройства, ведущие от мест постоянного пребывания людей к выходам из здания или сооружения. К путям эвакуации людей из зданий и сооружений, осуществляемой в аварийных условиях, относятся:

а) ведущие от мест постоянного пребывания людей, расположенных в первых этажах непосредственно наружу или к выходу через проходы, коридоры, вестибюли или лестничную клетку;

б) ведущие от мест постоянного пребывания людей, расположенных на любом этаже, кроме первого, к выходу через проходы, коридоры, лестничную клетку, имеющую выход непосредственно наружу или через вестибюль, отделенный от смежных помещений перегородками с дверями;

в) ведущие от места постоянного пребывания людей в данном этаже в соседние помещения, обеспеченные выходами, указанными в пунктах а) и б), если эти помещения не связаны с производствами категорий А и Б.

Количество эвакуационных выходов из здания или сооружения должно быть, как правило, не менее двух. Эвакуационные выходы располагают рассредоточено. Минимальное расстояние между наиболее удаленными эвакуационными выходами из помещения следует определять по формуле

l≤1,5Р, где Р – периметр помещения.

Лифты и эскалаторы, а также ворота для подвижного железнодорожного состава при определении расчетного времени эвакуации не учитываются.

Выходы из помещений, размещаемых в подвальных и цокольных этажах, допускается устраивать через общие лестничные клетки при условии отсутствия на пути эвакуации помещений складов сгораемых материалов. При наличии таких складов допускается использовать для выхода общую лестничную клетку при условии устройства для складов обособленных выходов наружу и отделения их от примыкающих путей эвакуации глухими несгораемыми ограждающими конструкциями.

Допускается проектировать один эвакуационный выход из помещений, расположенных на любом этаже (за исключением подвального и цокольного), если этот выход ведет к двум эвакуационным выходам с этажа, расстояние от наиболее удаленного рабочего места до этого выхода не превышает 25 м и количество работающих в смену, не более: 5 человек – в помещениях категорий А и Б; 25 человек – категории В; 50 человек – категорий Г и Д.

Все пути эвакуации (проходы, коридоры, лестницы и др.) должны иметь по возможности равные вертикальные ограждающие конструкции без конструктивных или технологических выступов, сужающих свободную ширину пути. Все виды путей эвакуации должны иметь естественное или искусственное освещение, которое должно работать кА от обычной электросети, так и от сети аварийного освещения.

Из производственных помещений, расположенных на всех этажах, в зданиях высотой не более 30 м, допускается предусматривать второй выход на наружную лестницу при количестве работающих в смене на каждом этаже, не более: 15 человек – в помещениях с производствами категорий А и Б; 50человек – категории В; 100 человек – категорий Г и Д только для двухэтажных зданий.

Минимальная ширина коридора или прохода определяется расчетом, но должна быть не менее 1 м. Исключение составляют проходы, нижняя часть высоты которых может быть частично занята оборудованием (например, проходы между креслами в зрелищных помещениях, между столами в учебных аудиториях и т.п.). Ширина таких проходов по низу должна быть не менее 0,5м.

Двери, выходящие в коридор из прилегающих помещений, могут открываться по ходу людского потока или внутрь помещений. Если двери открываются против хода людского потока, то расчетную ширину коридора следует принимать в свету между полотном открытой двери, находящейся с противоположной стороны коридора.

Минимальная ширина лестничных маршей определяется расчетом, но не должна быть меньше установленной по условиям одиночного перемещения людей. Максимальная ширина марша допускается 2,4 м. При более широких маршах следует устраивать промежуточные перила.

Ширина лестничных площадок перед входами в лифты с распашными дверями шахты не должна быть меньше 1,6 м.

Наружные пожарные лестницы, предназначенные для эвакуации людей, должны сообщаться с помещениями через площадки или балконы, расположенные на уровне эвакуационных выходов, и иметь ограждения высотой не менее 0,8 м. Минимальная ширина дверных проемов на путях эвакуации определяется по расчету, но не должна быть меньше 0,8 м.

Лестничные клетки, как правило, должны иметь оконные проемы, которые используются для удаления дыма путем проветривания.

Источник

• ← Чему равен контрольный пакет акций
• Чему равен машино час →