Выбор гидронагружателя

Нагружение крана при испытаниях осуществляется контрольными грузами или гидронагружателями. Преимуществом использования контрольных грузов является возможность проведения динамических испытаний в полном объеме, включая перемещения груза вдоль мостовой балки и перемещение нагруженного крана вдоль пролета по подкрановым путям. Главным недостатком этого способа, делающим его практически непригодным для испытаний кранов большой грузоподъемности, является необходимость тяжелых и объемных контрольных грузов.

В связи с указанным недостатком контрольных грузов наиболее распространенным способом испытаний кранов средней и большой грузоподъемности является применение значительно более легких и компактных гидронагружателей.

Гидронагружатели обеспечивают простую и удобную настройку и последующий контроль нагружающего усилия на крюке крана с помощью прецизионного манометра, измеряющего давление в штоковой полости гидроцилиндра, эквивалентного усилию на штоке гидроцилиндра и на крюке. Однако, использование гидронагружателя требует обязательного устройства якоря в фундаменте с закладным элементом (анкерной тягой), с которым сцепляется корпус гидроцилиндра нагружателя. Соответственно, динамические испытания крана с помощью гидронагружателя проводятся только для его привода подъема. Положение крана при этих испытаниях определено местонахождением анкерной тяги.

Типовая схема гидронагружателя, соединенного с анкерной тягой, при расположении крана на нулевом уровне, показана на рис. 1. При расположении крана выше перекрытия гидронагружатель соединяется с анкерной тягой посредством якорной цепи через проем в перекрытии.

Выбор гидронагружателя

До настоящего времени ориентиром при выборе гидронагружателя часто служат выпущенные еще в СССР технические условия ТУ 24.00.13.032-87, содержащие только 4 типоразмера гидронагружателей для испытаний кранов грузоподъемностью от 16 до 500т. В связи с огромным разнообразием конструкций и грузоподъемностей существующих мостовых и козловых кранов такое небольшое число типоразмеров, закладываемых в проектную документацию сооружений и собственно кранов, является технически и экономически неоправданным. Поэтому АО «АВА Гидросистемы» в 2014 году разработало и зарегистрировало технические условия ТУ 3116-001-33103904-2014, содержащие 15 типоразмеров гидронагружателей для испытаний кранов грузоподъемностью от 0,8 до 560 т. (см. табл. 1).

Таблица 1: Основные параметры гидронагружателей по ту 3116-001-33103904-2014

Тип НГ	Диапазон усилий, тс	Грузоподъёмность крана, тс	Габариты при втянутом штоке, мм			Ход штока, мм		Рабочее давление при номинальном усилии, бар	Масса исп. Д, кг
			Диаметр	Длина
				Исп. С	Исп. Д	Исп. С	Исп. Д
0,06	1–6,3	0,8–5	90	1500		1000		300	45
0,13	2,5–13	2-10	110	1600		1000		350	75
0,25	5–25	4-20	150	2000		1200		300	170
0,5	10-50	8-40	310	2500	2950	1200*	1660	290	660
0,8	15,6-80	12,5-63	360	2700	3150	1200*	1660	270	850
1,1	20-110	16-90	430	2750	3200	1200*	1660	300	1400
1,3	25-130	20-100	465	2900	3350	1200*	1660	290	1730
1,6	31,3-160	25-125	490	3000	4000	1200*	2200	320	2000
2,0	40-200	32-160	500	3350	4650	1200*	2500	340	2360
2,5	50-250	40-200	600	3550	4550	1200*	2200	330	3790
3,2	62,5-320	50-250	650	3650	4650	1200*	2200	340	4150
4,6	87,5-460	70-360	780	4450	5200	1400*	2150	320	8000
6,3	125-630	100-500	900	4650	5400	1400*	2150	350	10700

* Величина хода штока для исполнения «С» в отдельных случаях может быть уменьшена до 500 мм.

Кроме того, в каждом типоразмере гидронагружателя имеются 2 исполнения: исполнение «С» - только для статических испытаний и исполнение «Д» - для статических и динамических испытаний. Наличие двух исполнений обусловлено тем, что при проведении динамических испытаний приводом крана осуществляется подъем и опускание крюка под нагрузкой , соответственно, необходим гидронагружатель с увеличенными по сравнению с исполнением «С» ходом гидроцилиндра, подачей насоса и емкостью бака гидростанции.

Для кранов грузоподъемностью до 10 т в ТУ 3116-001-33103904-2014 включен, наряду с гидронагружателями с электроприводной гидростанцией, более простой и дешевый гидронагружатель НГ-0,13Р, оснащенный ручным насосом. Недостатками гидронагружателя НГ-0,13Р в сравнении с гидронагружателями с электроприводной гидростанцией являются:

• существенная физическая нагрузка на испытателя при работе с ручным насосом,
• значительное увеличение времени набора испытательного усилия и испытаний в целом,
• невозможность проведения динамических испытаний.

Для исполнений «Д» в ТУ 3116-001-33103904-2014 указан диапазон ходов гидроцилиндров гидронагружателей. Это позволяет специалистам, знающим характеристики привода подъема крана, подлежащего динамическим испытаниям (в пересчете на требуемый ход крюка), выбрать и заказать гидронагружатель с минимальным, но достаточным ходом гидроцилиндра, т.е., наиболее компактный и экономичный.

Таким образом, технические условия ТУ 3116-001-33103904-2014 обеспечивают выбор гидронагружателя с максимальным учетом как технических, так и экономических требований к испытаниям кранов.

Рекомендуется следующий порядок выбора гидронагружателя:

• по величине номинальной грузоподъемности испытуемого крана (для группы кранов – по наибольшей величине), умноженной на 1,25, определяется испытательное усилие при статических испытаниях. Затем выбирается ближайший типоразмер гидронагружателя, тянущее усилие которого не меньше требуемого испытательного усилия;
• по требуемому виду испытаний выбирается исполнение: «С» (только статические испытания) или «Д» (статические и динамические испытания);
• при выборе исполнения «Д», если известен требуемый ход крюка, определяется необходимый ход гидроцилиндра нагружателя, который должен превышать ход крюка не менее, чем на 20%. Если требуемый ход крюка не определен, то ход гидроцилиндра принимается максимальным из указанного в технических условиях диапазона;
• для крана, имеющего вспомогательные подъемы, или для группы кранов с существенно разной грузоподъемностью возможны ситуации, когда требуемые для некоторых подъемов или кранов испытательные усилия меньше минимального значения диапазона тянущих усилий выбранного в п. а) гидронагружателя. Чтобы обеспечить необходимую точность испытаний этих подъемов и кранов, из типоразмерного ряда в табл. 1 выбирается и включается в комплект поставки гидронагружателя дополнительный гидроцилиндр с требуемым диапазоном тянущих усилий;
• при динамических испытаниях для всех подлежащих испытаниям подъемов крана проверяется, что минимальные скорости подъема/опускания крюков, обеспечиваемые электроприводами крана, не превышают указанного в технических условиях значения максимальной скорости для выбранного гидронагружателя. Если такое превышение установлено, то из имеющегося в технических условиях ряда гидростанций выбирается и включается в комплект гидронагружателя исполнение с большей подачей насоса.

Комплектность

Базовый комплект гидронагружателя включает гидроцилиндр с проушинами и осями для сцепки с переходным звеном и анкерной тягой, гидростанцию и комплект соединительных рукавов с быстроразъемными соединениями. В исполнении «Д» гидроцилиндр обязательно оснащается аварийным конечным выключателем, ограничивающим ход штока. Оси гидроцилиндров нагружателей больших типоразмеров, начиная с НГ-0,8, для удобства сцепки снабжены винтовыми приводами. Как указано выше, в некоторых случаях в базовый комплект включается дополнительный гидроцилиндр.

Для выполнения испытаний крана с помощью гидронагружателя, кроме базового комплекта, необходим набор принадлежностей, состав которого зависит от условий, в которых они проводятся. В ряде случаев для испытаний выделяется площадка (в конце хода мостовой балки крана), на которой гидронагружатель находится постоянно в рабочем положении. При таких условиях в комплект поставки гидронагружателя включаются (или предоставляются заказчиком) анкерная тяга, переходное звено между крюком или подвеской крана и штоком гидроцилиндра и стационарная площадка обслуживания, оснащенная хомутом и талрепами для удержания гидроцилиндра в вертикальном положении.

В большинстве случаев гидронагружатель после выполнения испытаний крана должен быть удален с места испытаний и доставлен в место его хранения. В комплект гидронагружателя при этом, помимо переходного звена и анкерной тяги, включаются опорное устройство с хомутом и талрепами, подкатная площадка обслуживания и тележка для транспортировки и хранения гидроцилиндра. Малые гидронагружатели по ТУ 3116-001-33103904-2014, до типоразмера НГ-0,25 включительно, конструктивно выполнены в виде ручной тележки с установленными на ней гидростанцией и ложементом, на котором при перевозке и хранении закреплен гидроцилиндр.

Аттестация гидронагружателей

Гидронагружатели представляют собой одновременно нагрузочные и измерительные устройства. Поэтому для их применения обязательными являются первичная аттестация и, в дальнейшем, регулярные переаттестации, подтверждающие требуемую точность измерения развиваемых усилий.

Для аттестации гидронагружателей используются специальные стенды, оснащенные динамометрами, обеспечивающими прямое измерение усилий, развиваемых на штоке гидроцилиндра. Входящий в комплект гидронагружателя манометр должен быть не грубее 1-го класса точности, иметь первичную поверку и проходить в дальнейшем регулярные поверки.

При аттестации гидронагружателя производится тарировка входящего в его комплект прецизионного манометра, показания которого сравниваются с показаниями высокоточного динамометра при изменениях давления в штоковой полости гидроцилиндра в диапазоне указанных в технических условий значений. Ошибка измерений давления не должна превышать плюс/минус 3%. В ряде случаев, для обеспечения требуемой точности в комплект гидронагружателя включают 2 прецизионных манометра с разными измерительными диапазонами.

Качество изготовления и сборки гидроцилиндра нового нагружателя проверяется по усилию его страгивания на холостом ходу. В дальнейшем таким способом проверяется его износ.

Кроме того, по условиям прочности и герметичности гидронагружатель испытывается давлением до 1,25 от его номинального значения.

На основании проведенных испытаний оформляются протокол испытаний и аттестат первичной аттестации, выдаваемый Федеральным агентством «РосТест» являющийся основанием для эксплуатации гидронагружателя в течение 24 месяцев до последующей переаттестации.