Комментарий к статье «Критерии защиты стреловых кранов с телескопической стрелой от перегрузки»

К.В. Коровин, заместитель генерального директора НПП «Резонанс» по качеству и развитию

При прочтении этой статьи обращает на себя внимание большой состав авторов, трудившихся над ее написанием — Гудков  Ю.И., к.т.н., профессор (директор ОАО «ВКТИмонтажстроймеханизация»), Зарецкий  А.А., д.т.н., профессор (ЗАО «Машстройиндустрия»), Каминский  Л.С., к.т.н. (технический директор ООО НПП «ЭГО»), Котельников  В.С., д.т.н., профессор, (бывший начальник Управления государственного строительного надзора Ростехнадзора), Пятницкий И.А. (главный конструктор ООО НПП «ЭГО») и Фёдоров И.Г., к.т.н. (директор ООО НПП «ЭГО»). В статье с таким составом автором невольно ожидаешь освещения серьезных теоретических и практических проблем, их глубокого анализа, новых идей и предложений.

Увы, эти ожидания не оправдались. Основная мысль в тексте и в выводах статьи заключается лишь в том, что при малых вылетах, когда несущая способность крана определяется его прочностью, защиту от перегрузки целесообразно осуществлять по весу груза, а при больших вылетах, когда в несущей способности преобладает фактор устойчивости, более оправданно выполнять защиту от перегрузки по грузовому моменту.

Идея построения прибора безопасности с таким алгоритмом защиты далеко не нова. Например, еще в 1982 г. Мамаевым К.М. из Дагестанского политехнического института была предложена система защиты крана, в которой вес груза и опрокидывающий момент отдельно сравниваются с их допустимыми значениями. Далее реализуется ограничение движений крана по превышению любого значения (авторское свидетельство на изобретение SU 1101402). Идея Мамаева К.М. получила свое развитие в системе защиты крана от перегрузки и опрокидывания, предложенной в 1984 г. сотрудниками ВНИИстройдормаша. В этой системе защиты, в зависимости от угла наклона стрелы, когда безопасное состояние крана определяется его прочностью или устойчивостью, осуществляется автоматическое переключение режима ее работы (авторское свидетельство на изобретение SU 1332722).

Все авторы данной статьи по роду своей деятельности в течение многих лет были связаны с грузоподъемной техникой. Соответственно, невозможно предположить, что никто из них не знал, что описанная ими идея реализации защиты крана была предложена, как минимум, 25 лет назад.

Этика написания научно-технических статей не допускает использования чужих идей и материалов без ссылки на их авторов. Поэтому отсутствие в перечне литературы источников, указывающих на известность основной идеи, положенной в основу данной статьи, вызывает недоумение.

Исследования погрешности определения веса груза в зависимости от величины вылета с учетом изменения относительного вклада веса стрелы в создание давления в гидроцилиндре также ранее проводились и описаны, хотя и в ином виде, например, в работах Заметина В.И. (ООО НПК «АС», г. Ростов-на-Дону), в книге «Приборы безопасности грузоподъемных кранов. Сушинский В.А., Маш Д.М., Шишков Н.А. — Часть 1, М.: Центр учебных и информационных технологий, 1996» и т.д.

Но даже при описании известной идеи и при использовании известных подходов, в статье допущено множество неточностей.

Например, на рис.2 (стр. 22) пересечение кривых при δ0 = 0,01 и δ0 = 0,02 противоречит данным, приведенным в табл. 1 (стр. 20), что вводит читателей в заблуждение относительно действительной величины погрешности определения веса груза при этих значениях относительной погрешности определения усилия в стреле (в гидроцилиндре).

Указывая, что усилие в цилиндре Sц (Q) пропорционально нагрузке на крюке (стр. 20), авторы не учитывают, что в действительности существует прогиб стрелы, который нарушает эту пропорциональность, не говоря уже о динамических и ветровых нагрузках.

Утверждение авторов, что «ресурсы повышения точности измерительной аппаратуры в настоящее время близки к исчерпанию» (стр. 20) ничем не обосновано и представляется ошибочным. Мировая практика свидетельствует о том, что точность различных серийно выпускаемых датчиков давления, усилия, перемещения и т.д., ввиду непрерывного совершенствования технологий их изготовления, продолжает повышаться. Не просматривается не только каких-либо пределов повышения этой точности, но и причин, по которым эти пределы могли бы существовать. Дополнительно появляются новые принципы построения датчиков и новые методы измерений.

Авторы рассуждают о нецелесообразности определения веса груза при повышенных значениях вылетов путем его вычленения из нагрузки на гидроцилиндр (стр. 21), но далее указывают, что определение этого веса «необходимо для оценки характеристического числа, по значению которого определяется наработка крана» (стр. 22).

В заключительной части статьи авторы предлагают уточнить требования п. 2.12.7 Правил ПБ 10-382-00 путем указания в них на допустимость перехода к ограничению опрокидывающего момента в тех случаях, когда несущая способность крана полностью определяется его устойчивостью. Предлагается указать: «Ограничитель должен автоматически отключать механизмы подъема груза и изменения вылета, если опрокидывающее значение момента превышает расчетное значение на 5%» (стр. 22).

Реализация данного предложения, по нашему мнению, нецелесообразна, поскольку указанная жестко фиксированная величина 5% не обоснована и не увязана с реальной погрешностью средств измерения нагрузки и опрокидывающего момента крана.

Необходимость введения запрета на любое изменения вылета при превышении максимального значения грузового момента также вызывает возражение. Если такая перегрузка возникла, например, в процессе опускания груза стрелой, то разумнее отключить лишь опускание стрелы, но не ее подъем, приводящий к уменьшению вылета и к соответствующему уменьшению грузового момента. Аналогичным образом, если перегрузка по грузовому моменту возникла в процессе подъема груза с погрузочной площадки (земли) грузовой лебедкой, то опускание стрелы является безопасным и в его запрете нет необходимости.

В целом, разделение в статье, как и в любом реальном ограничителе нагрузки, режимов его работы «по весу груза» и «по грузовому моменту» представляется искусственным. Грузовой момент, по определению, ― это произведение веса груза и вылета, который определяется в любом микропроцессорном приборе безопасности. Соответственно, этот прибор без каких-либо сложностей может осуществить взаимный пересчет веса груза и грузового момента.

Максимальная нагрузка крана задается в виде его грузовых характеристик, которые хранятся в памяти прибора безопасности. Прибор безопасности, в свою очередь, оперирует с выходными сигналами своих датчиков и для него, в общем случае, не имеет значения, чем при данном вылете ограничена грузоподъемность крана — его прочностью или устойчивостью.

Следует также отметить, что существует экспертное заключение ОАО «ВКТИмонтажстроймеханизация» № 15 от 01.02.2007 г., утвержденное одним из авторов статьи — Гудковым Ю.И., в котором утверждается, что прибор безопасности должен ограничивать только грузоподъемность крана, но не грузовой момент, поскольку реализация его защиты по ограничению грузового момента приводит к нарушению требований промышленной безопасности. В рассматриваемой статье к.т.н. Гудков Ю.И. утверждает противоположное. Такое непостоянство позиции не имеет логического объяснения.

И, наконец, самое важное.

Любое научное исследование, как и любая научно-техническая статья, должны способствовать развитию техники. Наука нужна для того, чтобы делать более качественные грузоподъемные краны и более совершенные приборы безопасности к ним. К сожалению, данная статья имеет противоположную направленность.

В ней, ссылаясь на сложность измерения нагрузки крана на больших вылетах и практически полное «исчерпание» ресурсов повышения точности измерительных систем, предлагается на уровне нормативного документа Ростехнадзора снизить требования к точности работы приборов безопасности.

Это вызывает категорическое возражение, поскольку точность работы приборов безопасности непосредственно влияет как на безопасность работы крана, так и на полноту использования его потенциальных возможностей. Поэтому усилия ученых и конструкторов должны быть направлены на повышение этой точности, а «узаконивание» несовершенных приборов безопасности представляется неуместным.

В итоге, рассматриваемая статья заслуживает негативной оценки, поскольку она фактически призывает к деградации технического уровня приборов безопасности грузоподъемных кранов.

19 ноября 2007 г.

 19 
 20 
 21 
 22 
 23 
 24 
 25 
 26 
 27 
    Оглавление

<

Тел./факс: +7 (351) 731-30-00, 222-47-77
ул. Машиностро­ителей, д.10-Б, Челябинск, 454119, Российская Федерация