Подъем груза с массой, превышающей номинальную грузоподъемность (Q > Qном), — основная причина аварийных отказов подъемных сооружений и падения грузов в промышленности. По статистике технических освидетельствований и экспертиз промышленной безопасности, более 68% случаев пластической деформации балок, обрывов канатов и среза зубьев редукторов вызваны именно пиковыми или систематическими перегрузками.
При подъеме груза с «мертвым зацепом» (защемленная конструкция, примерзший к грунту элемент) либо при попытке оторвать массу выше паспорта возникают динамические усилия с коэффициентом динамичности ψ1 ≥ 1,4... 2,0. Силовая линия тали испытывает запредельное напряжение, выводящее механизм из строя за секунды.
7 ключевых признаков перегруза подъемного механизма
Определить перегрузку тали можно непосредственно в процессе строповки и пробного отрыва (на высоте 100–200 мм от опорной поверхности). Наличие хотя бы одного из следующих признаков требует немедленной остановки подъема.
Тали и тельферы
Весь раздел →
Таль электрическая г/п 3,2 т Н — 9 м, тип 13Т10526
Таль электрическая REM PA 600/1200 кг 20/10 м
Таль электрическая REM PA 600/1200 кг 12/6 м
| Где проявляется | Признаки перегрузки |
|---|---|
| Электрика | Низкочастотный гул («мычание») двигателя, ток статора 4–6 I ном, срабатывание теплового реле |
| Механика | Проскальзывание тормоза на 50–300 мм, скрип и треск гайки канатоукладчика, растяжение звеньев грузовой цепи |
| Металлоконструкция | Прогиб двутавра больше L/500, заклинивание каретки передвижения, раскрытие зева кованого крюка |
1. Характерный низкочастотный гул («мычание») электродвигателя
При подъеме штатного груза трехфазный асинхронный двигатель (например, с конусным ротором серии КГ/КГЕ) издает ровный рабочий звук. При перегрузке момент сопротивления на валу Mc превышает номинальный электромагнитный момент Mном.
- Физика процесса: Резко растет скольжение ротора (s → sкр). Ротор замедляется, в обмотках статора падает противо-ЭДС, а ток статора подскакивает до пусковых значений:
Iстат = (4... 6) · Iном
- Диагностика: Двигатель издает тяжелый низкий гул («мычание») частотой 50–100 Гц с ощутимой вибрацией корпуса.
2. Замедление или полная остановка подъема при нажатой кнопке пульта
Если оператор удерживает кнопку «Вверх», пускатель замкнут, но крюковая подвеска движется рывками, резко снижает скорость либо зависает на месте — двигатель вошел в критический режим опрокидывания (Mc > Mmax).
Дальнейшее удержание кнопки под напряжением в течение 3–7 секунд приводит к тепловому пробою изоляции обмотки статора из-за лавинообразного нагрева (Qтепл = I2 R t).
3. Проскальзывание тормоза при попытке фиксации груза
При остановке подъема и фиксации груза в воздухе происходит самопроизвольное опускание («сползание») крюка на 50–300 мм или более.
- Причина: Момент статического трения на тормозном кольце конусного ротора или электромагнитном тормозе недостаточен для удержания запредельной массы. Коэффициент запаса торможения kT = MтормMгруз падает ниже нормативного предела kT < 1,25, исключая надежную остановку.
4. Визуальный прогиб пролетной двутавровой балки
Подкрановый монорельсовый путь или балка кран-балки рассчитываются на жесткость под предельную расчетную нагрузку. При перегрузе стрела прогиба f в середине пролета превышает строительную норму:
Тали и тельферы
Весь раздел →
Таль электрическая REM PA 400/800 кг 20/10 м
Таль электрическая REM PA 400/800 кг 12/6 м
Таль электрическая REM PA 300/600 кг 20/10 м
f > L500 (где L — длина пролета в миллиметрах).
Для пролета L = 6 м нормативный прогиб не должен превышать 12 мм. Если балка проседает на 25–40 мм, нижний пояс двутавра выходит за предел текучести (σ > σ0,2), провоцируя пластическую остаточную деформацию и заклинивание каретки передвижения тельфера.
5. Скрип и треск в канатоукладчике и барабане
При подъеме сверхнормативного груза натяжение в ветвях каната Sкан возрастает пропорционально перегрузке:
Sкан = (Q + qкр / a · η_бл)
где a — кратность полиспаста, qкр — масса крюковой подвески, ηбл — КПД блоков.
Канат под запредельным натяжением сминает канавки барабана и оказывает запредельное радиальное давление на чугунную направляющую гайку канатоукладчика. Возникает скрежет, направляющее кольцо перекашивается, чугунные сегменты ломаются, а канат сходит с шага нарезки и захлестывается виток на виток.
Тали и тельферы
Весь раздел →
Таль электрическая стационарная H-SD1 г/п 3,2тн, в/п 6м
Таль электрическая канатная SH 32 H 9 УСВ 3,2т 9м Euro-lift
Таль электрическая канатная SH160 H 9 УСВ 16,0т 9м Euro-lift
6. Нагрев корпуса двигателя и срабатывание теплового реле
Температура корпуса электродвигателя за 1–2 цикла подъема перегруженного груза превышает +90...+110 °C. Срабатывает биметаллическое тепловое реле в электрошкафу или встроенный термодатчик. Попытка многократного принудительного сброса теплового реле кнопкой «Reset» без устранения перегруза приводит к выгоранию пускателей и спеканию силовых контактов.
7. Вытягивание и деформация звеньев цепи (у цепных талей)
У цепных талей перегрузка проявляется в изменении геометрии круглозвенной калиброванной грузовой цепи (класс стали G80/G100):
- Увеличение шага звена t более чем на 2... 3% из-за пластической вытяжки металла.
- Уменьшение диаметра прутка в зоне контакта смежных звеньев.
- Появление характерного металлического щелканья и заклинивание цепи в карманах ведущей грузовой звездочки.
Скрытые усталостные последствия регулярных микроперегрузов (105–115% от номинала)
Опаснее всего для грузоподъемного оборудования не единичный запредельный подъем (который обычно сразу замечает персонал), а систематическая работа с небольшим превышением массы груза на 5–15%. При таких микроперегрузах таль визуально справляется с подъемом, однако в узлах развиваются необратимые процессы усталостного разрушения:
| Узел тали | Механизм повреждения при микроперегрузе | Опасность и последствия |
|---|---|---|
| Планетарный редуктор | Контактные напряжения в зацеплении σH > σHlim. Разрушение масляной пленки. | Питтинг и выкрашивание зубьев планетарного редуктора (солнечных и планетарных шестерен), срез зубьев под нагрузкой. |
| Кованый грузовой крюк | Превышение расчетного изгибающего момента в опасном сечении A-A (зев крюка). | Усталостные микротрещины в шейке кованого крюка и траверсе подвески, раскрытие зева, внезапный хрупкий излом. |
| Стальной канат | Высокие радиальные контактные давления проволок о реборды блоков и внутренние слои. | Обрыв внутренних проволок сердечника стального каната без видимых внешних повреждений, резкий разрыв каната. |
| Вал ротора и муфта | Знакопеременные циклические пиковые крутящие моменты при пуске. | Срез шлицев упругой муфты, усталостное скручивание и излом промежуточного вала. |
Подобрать оборудование под вашу задачу
Ограничитель грузоподъемности (ОГП): типы и принцип действия
ОГП — элемент защиты электрической тали от перегруза. Для кранов мостового типа ограничитель грузоподъемности обязателен, если возможна перегрузка по технологии производства (п. 249 Правил № 359); отдельного требования ставить его на каждую таль в Правилах нет. При превышении массы груза на заданный порог (порог указан в паспорте тали) ОГП размыкает цепь управления подъемом, сохраняя возможность включения механизма на спуск.
| Тип ограничителя грузоподъёмности | Как устроен | Погрешность |
|---|---|---|
| Тензометрический | Датчик на неподвижном конце каната или датчик-ось в блоке | ±1…2 %, высокая надёжность |
| Токовый, по мощности | Измеряет активный ток статора двигателя, электронный микропроцессорный модуль | ±5…8 % |
| Механический пружинный | Тарельчатые пружины в клиновом упоре и концевой микровыключатель | ±10…15 % |
1. Тензометрические датчики (прямое измерение нагрузки)
Наиболее точный и надежный тип приборов безопасности. Применяются следующие компоновки:
- Датчик на клиновом замке каната (датчик натяжения): монтируется на неподвижную ветвь каната грузового полиспаста. При возрастании нагрузки тензомост генерирует электрический сигнал, передаваемый на микропроцессорный блок индикации и управления.
- Тензометрическая ось (палец): устанавливается вместо стандартной оси уравнительного блока крюковой подвески или подшипниковой опоры барабана.
- Преимущества: Высокая точность (погрешность ± 1... 2%), стабильность показаний при перепадах напряжения в электросети, мгновенная реакция на динамические рывки.
2. Электронные блоки контроля тока и мощности двигателя
Приборы, устанавливаемые в электрошкаф тали в цепь питания электродвигателя механизма подъема.
- Принцип действия: Измерительные трансформаторы тока непрерывно фиксируют действующее значение силы тока и сдвиг фаз cos φ. При превышении расчетного порога мощности блок управления с задержкой 0,2–0,5 с (для исключения ложных срабатываний от пусковых токов) отключает контактор подъема.
- Особенности: Чувствительны к просадкам питающего напряжения 380 В. Требуют раздельной юстировки под конкретные модели двигателей.
3. Механические пружинно-рычажные датчики
Монтируются в узел крепления грузового каната к корпусу тали. Нагрузка сжимает пакет тарельчатых пружин. При предельной деформации шток нажимает на концевой микровыключатель, разрывая цепь питания катушки пускателя «Вверх».
- Особенности: Не требуют подключения сложной электроники, однако пружины со временем подвержены усталостной релаксации, что требует регулярной проверки и тарировки грузами.
Регламент действий персонала при срабатывании ОГП или обнаружении признаков перегруза
При срабатывании ограничителя или обнаружении признаков перегрузки оператор и стропальщик обязаны строго соблюдать регламент:
- Немедленно отпустить кнопку подъема на пульте управления. Запрещается импульсно нажимать кнопку вверх («шагать») в попытке сорвать груз.
- Включить реверсивное движение «Вниз». Плавно опустить груз обратно на площадку или исходное основание.
- Осмотреть грузозахватные приспособления и состояние площадки. Убедиться в отсутствии защемлений, примерзания, зацепов за анкеры или конструкции.
- Проверить фактическую массу груза по технологической документации. Если вес превышает паспортную грузоподъемность тали (Qфакт > Qном), подъем запретить. Применить кран или таль большей грузоподъемности либо разделить груз на части.
- При подозрении на сбой в настройке ОГП: вызвать аттестованного наладчика приборов безопасности для проведения контрольной тарировки поверенным грузом или динамометром. Самовольное отключение или шунтирование контактов ОГП в электрошкафу категорически запрещено.
Установка и модернизация систем защиты ОГП от ИП «Казмеханика»
Эксплуатация канатных и цепных электроталей без ограничителя грузоподъемности создает прямую угрозу безопасности персонала и приводит к аварийным простоям предприятия.
Электротали цепные
Весь раздел →
Таль электрическая цепная DHS 3,2т 6м 380В, 0,5кВт 1,5м/мин
Таль электрическая цепная DHS 3,2т 12м 380В, 0,5кВт 1,1м/мин
Таль цепная электрическая 3,2т 6м Euro-Lift.ru
ИП «Казмеханика» выполняет комплексные поставки подъемного оборудования и модернизацию систем безопасности грузоподъемных механизмов по всему Казахстану:
- Поставка электроталей с предустановленным ОГП: Болгарские тельферы типа Т10, МТ, цепные тали европейского и азиатского производства со встроенными тензометрическими и токовыми датчиками.
- Комплекты дооснащения ОГП для работающих талей: Подбор и монтаж цифровых ограничителей нагрузки серии ВОТ, ОГП, ОГШ для талей грузоподъемностью 1т, 2т, 3.2т, 5т, 10т, 16т.
- Калибровка и пусконаладка: Проведение статических и динамических испытаний тарированными контрольными грузами с оформлением актов проверки приборов безопасности.
- Сервисная диагностика: Дефектоскопия крюков, ультразвуковой контроль балок, замер износа тормозных конусов двигателей и редукторов.
Для подбора оборудования и модернизации систем защиты вашего грузоподъемного парка свяжитесь со специалистами ИП «Казмеханика» — мы обеспечим надежную защиту и безаварийную работу ваших механизмов.
