Ограничитель грузоподъемности (ОГП) — базовый элемент активной безопасности грузоподъемных машин, защищающий металлоконструкции, канатно-блочную систему, редукторы и тормоза от разрушающих перегрузок. Попытка оторвать примерзший груз, зацепившийся элемент фундамента или поднять массу, превышающую паспортные возможности крана, приводит к пластическим деформациям главных балок, усталостному срезу зубьев редуктора и обрыву грузовых канатов.
В климатических условиях Казахстана (с сезонным перепадом температур от -40 °C зимой в Северном Казахстане до +45 °C летом в южных и западных регионах) хрупкость металла при морозе многократно увеличивает риск аварий при пиковых перегрузках.
В данном руководстве инженерная служба ИП «Казмеханика» разбирает нормативную базу Республики Казахстан, типы первичных датчиков усилия, пороги настройки и регламент тарировочной проверки ОГП.
1. Нормативные требования: Приказ Министра по инвестициям и развитию РК № 359 и стандарты безопасности
Требования к установке и эксплуатации ОГП в Казахстане регламентируются следующими документами:
- Закон РК «О гражданской защите»;
- Приказ Министра по инвестициям и развитию РК № 359 («Правила обеспечения промышленной безопасности при эксплуатации грузоподъемных механизмов»);
- ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования».
Таблица 1. Требования к оснащению кранов ограничителем грузоподъёмности в РК
| Тип механизма | Обязательность ОГП | Порог срабатывания |
|---|---|---|
| Краны мостового типа | обязателен, если возможна перегрузка по технологии производства | срабатывание при перегрузе крана на 25 % |
Принцип защитного отключения
ОГП не должен обесточивать кран полностью. При срабатывании система обязана:
- Разомкнуть цепь катушки контактора подъема груза («Вверх»).
- Заблокировать увеличение вылета стрелы (для стреловых и башенных кранов).
- Сохранить возможность опускания груза («Вниз») и уменьшения вылета стрелы.
- Включить предупредительную световую или звуковую сигнализацию на пульте управления / в кабине машиниста.
2. Физические типы датчиков силы и места их установки
В современных кранах и промышленных тельферах применяются три ключевые схемы монтажа тензометрических датчиков.
А. Накладной тензометрический датчик на неподвижную ветвь каната («Тензояблоко»)
- Принцип работы: Датчик зажимается на глухом (мертвом) конце грузового каната перед коушем. Внутри датчика канат слегка деформируется тремя опорными роликами. При натяжении каната возникает выпрямляющее усилие, воздействующее на тензорезисторный мост.
- Преимущества: Монтаж без разборки канатно-блочной системы (установка занимает 30–40 минут); не требует замены осей или проточки посадочных мест.
- Ограничения: Подходит только для схем полиспаста с фиксированным концом каната на раме тележки.
Б. Тензометрический палец (ось) в уравнительном блоке
- Принцип работы: Штатная ось уравнительного блока полиспаста заменяется специальным термообработанным пальцем с внутренней расточкой, где размещен герметичный тензомост.
- Преимущества: Измеряет суммарное натяжение всех рабочих ветвей каната; максимальная точность (погрешность до 0.5–1.0%); датчик полностью защищен от механических повреждений корпусом тележки.
- Ограничения: Требует изготовления тензопальца под индивидуальные размеры проушин крана и демонтажа блока при установке.
В. Тензометрические датчики под подшипниковые опоры барабана
- Принцип работы: Устанавливаются под опору подшипника барабана лебедки. Реагируют на вертикальную составляющую реакции опоры.
- Преимущества: Универсальны для прямого навива каната.
- Ограничения: Чувствительны к поперечным нагрузкам и перекосам рамы при деформации моста крана под нагрузкой.
Подобрать оборудование под вашу задачу
3. Схема подключения и логика работы микропроцессорного блока ОГП
Микропроцессорный блок ОГП непрерывно опрашивает аналоговый сигнал с тензомоста (обычно 4–20 мА или 0–10 В), фильтрует динамические колебания (рывки при старте) и управляет силовыми реле.
сигнал 4-20 мА"] --> B["Блок индикации
и логики ОГП"] B --> C["Реле предупреждения
90-100 % Q"] B --> D["Реле отключения
при перегрузе"] C --> E["Зуммер и лампа
сигнал в кабину"] D --> F["Катушка пускателя КМ1
разрыв цепи «вверх»"] style A fill:#1a5276,color:#fff,stroke:#154360 style D fill:#c0392b,color:#fff,stroke:#922b21
Динамическая фильтрация рывков
В момент отрыва груза от земли натяжение каната кратковременно возрастает на 20–40% из-за сил инерции и упругости троса. Качественные приборы ОГП оснащены регулируемым цифровым фильтром (время задержки срабатывания 0.3–0.8 секунды), что исключает ложные отключения при нормальном начале подъема номинального груза.
4. Пошаговая методика настройки и калибровки ОГП
Калибровка выполняется после монтажа датчика на кране или тельфере. Для точной настройки требуется набор контрольных поверенных грузов или динамометр.
подвеска без груза, запись «ноль»"] --> B["Шаг 2. Подъём номинала
контрольный груз Q ном"] B --> C["Шаг 3. Уставка 1
100 % Q — включение сирены"] C --> D["Шаг 4. Уставка 2
порог перегруза — разрыв цепи КМ1"] D --> E["Шаг 5. Динамическое тестирование
контрольный подъём с отключением"] style A fill:#1a5276,color:#fff,stroke:#154360 style E fill:#1a7a4a,color:#fff,stroke:#145a34
Пошаговый протокол:
- Калибровка нулевой точки: Подвесить пустую крюковую подвеску в воздухе, нажать кнопку калибровки «Ноль» на блоке ОГП. Вес подвески и грузового каната записывается в память как тара.
- Калибровка рабочего диапазона: Поднять аттестованный тарированный груз массой ровно 100% номинальной грузоподъемности (например, 5 000 кг для 5-тонного крана). Ввести значение в меню прибора.
- Установка порога отсечки:
- Для кранов мостового типа ограничитель срабатывает при перегрузе крана на 25% (1.25 · Qном, п. 249 Правил № 359); уставка указана в паспорте крана.
- Проверка фиксации аварии: При попытке подъема груза массой 125% номинала подъем должен блокироваться в пределах отрыва от земли на высоту не более 100–200 мм.
5. Проверка ОГП при техническом освидетельствовании (ЧТО / ПТО)
Согласно Приказу Министра по инвестициям и развитию РК № 359, состояние и настройка ОГП проверяются:
- При каждом полном техническом освидетельствовании (ПТО) — не реже 1 раза в 3 года;
- При частичном техническом освидетельствовании (ЧТО) — не реже 1 раза в 12 месяцев;
- После замены грузового каната, ремонта механизма подъема или замены электрооборудования.
Таблица 2. Что должен показать ОГП при освидетельствовании
| Масса груза от Q ном | Действие механизма | Требуемая реакция ОГП |
|---|---|---|
| 100 % (номинал) | подъём вверх | подъём разрешён, сигнализация молчит |
| 105 % | подъём вверх | разрешён либо звуковой сигнал внимания |
| 125 % (мостовой кран) | попытка подъёма | мгновенный останов, опускание разрешено |
Важно: Результаты проверки ОГП заносятся в паспорт крана с указанием фактического веса тарированного груза, при котором произошло срабатывание, даты проверки и подписи ответственного за исправное состояние ГПМ.
6. Типовые неисправности ОГП и методы их устранения
Таблица 3. Неисправности ОГП и способы устранения
| Признак неисправности | Вероятная причина | Способ устранения |
|---|---|---|
| Кран не поднимает даже пустой крюк, горит ошибка датчика | обрыв сигнального кабеля или отказ тензомоста | прозвонить жилы 4–20 мА, проверить герметичность клеммной коробки |
| ОГП отключает номинальный груз при нормальном старте | сбилась калибровка нуля после вытяжки каната или замены крюка | провести повторную тарировку нуля и рабочего веса |
| Подъём заблокирован, но и спуск не работает | пробой выходного реле или ошибка в схеме блокировки | заменить промежуточное реле блока, восстановить цепь спуска |
| Ложные срабатывания на морозе ниже −30 °C | дрейф нуля из-за плохой термокомпенсации тензорезисторов | поставить датчик с термокомпенсацией класса IP67 на диапазон −40…+50 °C |
7. Модернизация кранов установкой ОГП от ИП «Казмеханика»
Если на вашем предприятии эксплуатируются мостовые, козловые краны или электрические тельферы старого образца без приборов защиты, инженеры ИП «Казмеханика» готовы выполнить модернизацию «под ключ»:
- Подбор комплектов ОГП с тензометрическими датчиками на канат или в ось блока под грузоподъемность от 1 до 50 тонн;
- Приборы с температурным диапазоном исполнения от -40 °C до +50 °C и защитой IP66/IP67;
- Монтаж, пусконаладка, тарировка сертифицированными грузами;
- Оформление записи в паспорте крана для успешного прохождения проверок инспекции МЧС РК.
Свяжитесь со специалистами telfery.kz для расчета сметы на установку приборов безопасности по всему Казахстану.
