CC BY
19
DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2018.67.085 Прусов А.Ю.
ORCID: 0000-0002-3853-0416, кандидат технических наук, доцент, Ярославский государственный технический университет, СТАНДАРТИЗАЦИЯ ГРУЗОЗАХВАТНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ, ТЕКУЩЕЕ СОСТОЯНИЕ
Аннотация
Отрасль отечественного производства и эксплуатации грузозахватных приспособлений находится в жесткой зависимости от компонентной базы, привозимой из-за рубежа. При этом не всегда соблюдаются технические требования отечественных нормативных документов, а новые документы либо отсутствуют, либо опираются на аутентичные переводы европейских технических норм. В результате нарушается понятийно-терминологический аппарат соответствующей отрасли и устанавливается технологическая зависимость от ввозимой продукции импортного производства. Выходом из сложившейся зависимости является формирование новой методологии составления нормативных документов, опирающейся на возможности отечественной промышленности и на существующие международные стандарты.
Ключевые слова: грузозахватные приспособления, терминология, стропы, понятийный аппарат, стандартизация, показатели качества, социально-экономическое значение, нормативно-технические документы.
Prusov A.Yu.
ORCID: 0000-0002-3853-0416, PhD in Engineering, Associate professor, Yaroslavl State Technical University, STANDARDIZATION OF WEIGHT-HANDLING DEVICES, CURRENT STATE
Abstract
The branch of domestic production and operation of weight-handling devices depends heavily on the imported components. At the same time, the technical requirements of domestic normative documents are not always followed, and either there are no appropriate documents or these documents rely on authentic translations of European technical standards. As a result, the definitions of the relevant industry are violated and one can see the technological dependence on the imported products. The possible way out of the existing dependence is the developemnt of a new methodology for drawing up normative documents, based on the capabilities of domestic industry and on existing international standards.
Keywords: weight-handling devices, terminology, slings, definitions, standardization, quality indicators, social and economic significance, normative and technical documents.
В отрасли подъемно-транспортного оборудования существуют специальные изделия, предназначенные для крепления груза с крюком грузоподъемной машины, получившие название — грузозахватные приспособления (ГЗП). Они не используются отдельно от грузоподъемного крана, но являются съемным оборудованием, что дает возможность применять их на разных типах подъемных механизмов с разным промежутком времени эксплуатации. Эти обстоятельства влияют на позиционирование такого оборудования как совершенно самостоятельный вид продукции, имеющей свою классификацию по назначению, конструкции, отраслевому применению, грузоподъемности и т.д. ГЗП являются потенциально опасной продукцией, и, в соответствии с государственной политикой обеспечения безопасности продукции, должны иметь минимально установленные требования в виде нормативно-технических документов.
Цель данной работы состоит в определении наличия качественных нормативно-технических документов, определяющих жизненный цикл грузозахватных приспособлений и в выяснении необходимости их актуализации.
Отрасль грузоподъемных машин и механизмов всегда была под пристальным вниманием и контролем со стороны государства. Объясняется это требованием гарантированного обеспечения безопасности во время погрузо -разгрузочных работ. В 70-е и начале 80-х годов прошлого века была распространена практика издания ведомственных отраслевых стандартов, например Министерством тяжелого и транспортного машиностроения были подготовлены документы [1], [2], обеспечивающие выполнение требований безопасности стропов. На государственном уровне были приняты документы [3], [4].
Особую роль в системе государственного надзора выполнял Госгортехнадзор, ныне Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор России), который осуществлял или был инициатором нормотворческой деятельности, формируя нормативно-техническую базу для осуществления своих функций контроля, были приняты документы [5], [6], [7]. Несмотря на то, что большинство этих и других документов уже отменены, либо носят рекомендательный характер, многие производители и эксплуатирующие предприятия пользуются ими.
В настоящее время в законодательстве о безопасности технического оборудования сложилось следующая ситуация. С одной стороны, ГЗП не вошли в перечень продукции, подлежащей обязательной сертификации по ТРТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования» и не требуют обязательных процедур подтверждения соответствия. С другой стороны, ГЗП используются совместно с грузоподъемными кранами, следовательно, подпадают под действие Федерального Закона № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» с необходимостью прохождения процедур, подтверждающих их безопасность.
Резкие изменения по ослаблению функций контроля за ГЗП произошли после принятия ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования», не включающего в сферу своей подконтрольности ни стропы, ни компоненты для их производства. В то же время в пункте 12 Приложения 1 указанного регламента встречается термин «цепи грузовые», который в равной степени относится и к грузоподъемным цепям, т.е. компонентной базе для изготовления цепных стропов.
Ситуацию не прояснил и «Перечень стандартов, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований ТР ТС «О безопасности машин и оборудования». В нем можно найти действующие стандарты на круглозвенные грузоподъемные цепи и на, так называемые, «стропальные цепи» [8], [9] являющиеся аутентичным переводом европейский стандартов.
Аналогичная ситуация обстоит с компонентами для производства стропов, часть которых нашла отражение в стандартах Республики Беларусь: СТБ ЕН 1677-1-2005 «Детали средств строповки. Безопасность. Часть 1. Кованые детали. Класс прочности 8» и СТБ ЕН 1677-2-2005 «Детали средств строповки. Безопасность. Часть 2. Кованые крюки с предохранительным замком, класс прочности 8», которые также приняты на основе европейских норм (ЕН).
Не подвергая сомнению требования безопасности, зафиксированные в европейских нормах, следует обратить внимание на измененный понятийно-терминологический аппарат, отличный от существующего в России, имеющего свои научные и исторические корни. Причиной такого нарушения является не само заимствование требований ЕН, а их аутентичный перевод, т.е. достоверный и соответствующий оригиналу. Нередко при проведении этой работы делается не смысловой перевод с применением существующего понятийного аппарата технического и терминологического языка, а дословный, имеющий то значение, которое заложено в оригинале. В результате этого, не учитывающего традиции русского словообразования, могут появляться новые определения. Причем появившиеся иностранные термины в русском переводе могут иметь другое общепринятое значение, что приводит к путанице и даже трансформированию общепринятых понятий.
Существование разных определений и значений одного термина (полисемия) может ввести в заблуждение и стать причиной непонимания среди специалистов разных научных школ, в нашем случае - это отечественные и иностранные исследователи. Например, в источниках [8], [9], которые являются аутентичным переводом европейских норм, дается несколько определений - «стропальная цепь», «венцовая цепь», «жгут» и т.д. Данные определения имеют соответствующие русские термины — «строп цепной», «строп кольцевой» и «ветвь стропа» соответственно, причем они так же, как и в первом случае, были ранее зафиксированы в нормативно-технических документах [3], [4], [7].
Применение на практике определений и терминов, противоречащих правилам построения русского языка, приведет к потере целого пласта результатов и исторического наследия отечественных ученых и конструкторов, работавших ранее в этой узкоспециализированной области знаний.
Уточнение понятийного аппарата и использование устоявшейся терминологии в области ГЗП имеют социальный и юридический аспекты. Первый, социальный аспект, заключается в преемственности научных знаний, в признании результатов научных трудов предшественников. Второй аспект, юридический, проявляется в формализованном отражении научных знаний в законодательных и нормативных документах и, как следствие, в возможностях отечественной промышленности технологически его обеспечить. Последний тезис крайне важен для отечественного товаропроизводителя.
Касаясь выполнения требований нормативно-технических документов, принятых на основе ЕН, следует понимать, что таким образом закладывается механизм технологического перевооружения отечественного производителя и перехода его на выпуск комплектующих для производства ГЗП европейских производителей с их типоразмерным рядом и их номенклатурной базой. Таким образом, декларируя цель достижения безопасности, происходит формирование технологической зависимости от комплектующих и запасных частей иностранного производителя. В области стандартизации ГЗП сейчас происходит именно такая ситуация. Использование импортных комплектующих на ГЗП и внедрение в обиход стандартов на них будет иметь положительный эффект для потребителя, но отрицательный для отечественных производителей, которые не готовы к их выпуску и которым еще только предстоит освоить технологию производства отдельных комплектующих.
Высказывая опасения относительно существующего метода регулирования технических требований путем косвенного введения в действие европейский норм, следует отметить, что ни российское бизнес-сообщество, ни отраслевые научные заведения не уделяют этой проблеме должного внимания. В открытых источниках информации, на сайте министерств и ведомств нельзя найти статистические данные или аналитический материал об авариях и инцидентах, произошедших при работе с грузоподъемными механизмами. Та часть информации, которая публикуется, не имеет достаточной глубины изложения материала, чтобы судить о причинах несчастных случаев, аварий или инцидентов. Такое ослабление внимания к обсуждаемой проблематике приводит к пассивности большинства потребителей.
Не менее глобальной проблемой является отсутствие требований по виду и типу, необходимости и наличию разрешительных документов на ввозимую продукцию (захваты, текстильная лента, концевые звенья и т.д.). Строительный рынок «наводнен» грузозахватными приспособлениями и компонентами для их производства неизвестного происхождения и качества. Российский потребитель стал подвергаться необоснованным рискам, связанным с вероятностью использования небезопасного оборудования со всеми вытекающими последствиями.
Решением перечисленных задач является самостоятельная разработка и формулировка конкретных технических требований на ГЗП и комплектующие производителем, исходя из своих собственных возможностей, при условии выполнения требований безопасности. Это и есть рыночный механизм временной защиты от недоброкачественной продукции. Необходимо и достаточно лишь сформулировать эти требования и оформить их в виде собственного нормативного документа. Этот путь более правильный, чем копирование чужих документов и постановка целой отрасли производства в зависимость от иностранных товаропроизводителей.
Проведенный сравнительный анализ нормативного фонда отечественных и иностранных стандартов в соответствующих областях позволил выделить четыре группы стандартов, регламентирующих вопросы безопасности, устройства и технических требований. Около 70 % всего объема иностранных анализируемых источников -стандарты, связанные с обеспечением и выполнением требований безопасности. В то время как в отечественных источниках этот показатель едва достигает 40%. Следует отметить, что косвенно вопросы безопасности решаются описанием технических условий на продукцию.
Аналогично, из этого же объема анализируемых источников, был сделан вывод о процентном распределении нормативных документов среди разных типов ГЗП. Оказалось, что наиболее полно регламентированы процедуры и вопросы, связанные с цепными стропами, около 60% от всего объема анализируемых источников. Причем, такой высокий процент у отечественных нормативных документов достигнут за счет принятия в России аутентичных переводов европейских норм. Около 25% источников раскрывают разные аспекты производства канатных стропов, и лишь оставшиеся 15% очень кратко затрагивают все оставшиеся ГЗП — текстильные стропы, захваты, комплектующие, траверсы и т.д. и т.п.
Обосновывая необходимость наличия стандартов, устанавливающих требования к грузозахватным приспособлениям, невозможно обойти вниманием вопросы практической реализации методов и механизмов контроля. Федеральный закон № 184-ФЗ «О техническом регулировании» позволяет использовать различные процедуры подтверждения качества, от оформления декларации до лабораторных испытаний. Однако, имеющаяся идеология подтверждения соответствия продукции, вовсе не гарантирует исполнение и реализацию заложенных принципов конкретно для грузозахватных приспособлений. Причина кроется в отсутствии методик проведения испытаний грузозахватных приспособлений, лабораторной базы для их проведения и научно-обоснованных показателей качества, влияющих на безопасность использования. Только испытания на соответствие установленным параметрам, предварительное тестирование, периодические освидетельствования и другие формы и методы проверки могут предоставить полную картину функционирования технического устройства [10, C. 14].
С целью достижения современного технического уровня данной отрасли необходимо провести работу по формированию отечественной системы стандартов грузозахватных приспособлений. Это послужит основой, стимулирующей производителей к технологическому перевооружению, достигая, таким образом, еще и социально-экономические цели.
Из вышесказанного следует, что на повестку дня нужно выносить только те стандарты, эффект от применения которых однозначно превысит затраты на его исполнение. В противном случае, положительный эффект достигнут не будет. Например, можно де-юре урегулировать вопросы применения текстильных стропов, тогда как де-факто они уже давно применяются, а отечественные производители текстильной ленты пытаются производить продукцию, аналогичную импортной.
Список литературы / References
1. ОСТ 24.090.48-79 Стропы грузовые. Типы. Конструкция и размеры. - Введ. 1980-01-07.-М.: Центральный научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по тяжелому и транспортному машиностроению, 1980.-31 с.
2. ОСТ 24.090.50-79 Стропы грузовые. Технические требования. - Введ. 1980-01-07.-М.: Центральный научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по тяжелому и транспортному машиностроению, 1980. -25 с.
3. ГОСТ 25032-81 Средства грузозахватные. Классификация и общие технические требования.- Введ. 1983-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1992. - 4 с.
4. ГОСТ 25573-82* Стропы грузовые канатные для строительства. Технические условия (с Изменениями N 1, 2).-Введ. 1984-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1994. - 85 с.
5. РД-10-33-93 Стропы грузовые общего назначения. требования к устройству и безопасной эксплуатации. - М., Госгортехнадзор РФ, 1994.-39 с.
6. ПБ 10-382-00. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов./В.С.Котельников, Н.А.Шишков, В.С.Анисимов, Ю.В.Антонов, Ю.И.Гудков, В.Г.Жуков и др.- М.: ПИО ОБТ, 2001. - 268 с.,
7. РД 11-07-2007 Инструкция по проектированию, изготовлению и безопасной эксплуатации стропов грузовых. Приказ Ростехнадзора от 06.12.2007 N 830 "Об утверждении и введении в действие Инструкции по проектированию, изготовлению и безопасной эксплуатации стропов грузовых.
8. ГОСТ EN 818-1-2011. Межгосударственный стандарт. Цепи стальные из круглых коротких звеньев для подъема грузов. Безопасность. Часть 1. Общие требования к приемке. - Введ. 2011-13-12. - М.: Стандартинформ, 2014.
9. ГОСТ EN 818-4-2011. Межгосударственный стандарт. Цепи стальные из круглых коротких звеньев для подъема грузов. Безопасность. Часть 4. Стропальные цепи класса 8. - Введ. 2011-13-12. - М.: Стандартинформ, 2014.
10. Андреев А.В. Сертификация строительной техники и перспективы ее развития // Механизация строительства. -2012. - №8 (818) - C. 14-17.
Список литературы на английском языке / References in English
1. OST 24.090.48-79 Stropy gruzovyye. Tipy. Konstruktsiya i razmery. [Cargo Slings. Types. Design and Dimensions.] -Intr. 1980-01-07.-M.: Central Research Institute of Information and Technical and Economic Research in Heavy and Transport Engineering, 1980. - 31 p. [In Russian]
2. OST 24.090.50-79 Stropy gruzovyye. Tekhnicheskiye trebovaniya [Cargo Slings. Technical Requirements.] - Intr. 1980-01-07.-M.: Central Research Institute for Information and Technical and Economic Research in Heavy and Transport Engineering, 1980. - 25 p. [In Russian]
3. GOST 25032-81 Sredstva gruzozakhvatnyye. Klassifikatsiya i obshchiye tekhnicheskiye trebovaniya. [Weight-lifting Devices. Classification and General Technical Requirements.] 1983-01-01. - Moscow: Publishing Standards, 1992. - 4 p. [In Russian]
4. GOST 25573-82* Stropy gruzovyye kanatnyye dlya stroitel'stva. Tekhnicheskiye usloviya (s Izmeneniyami N 1, 2) [Cargo Rope Slings for Construction. Technical Conditions] (Changes No. 1, 2). - Intr. 1984-01-01. - Moscow: Publishing Standards, 1994. - 85 p. [In Russian]
5. RD-10-33-93 Stropy gruzovyye obshchego naznacheniya. trebovaniya k ustroystvu i bezopasnoy ekspluatatsii [Cargo Slings of General Purpose. Requirements for Device and Safe Operation]. - M., Gosgortekhnadzor of the Russian Federation, 1994. - 39 p. [In Russian]
6. PB 10-382-00. Pravila ustroystva i bezopasnoy ekspluatatsii gruzopod"yemnykh kranov [Rules for Arrangement and Safe Operation of Lifting Cranes] / V.S. Kotelnikov, N.A. Shishkov, V.S. Anisimov, Yu.V. Antonov, Yu.I. Gudkov, V.G. Zhukov and others - M.: PIO OBT, 2001. - 268 p. [In Russian]
7. RD 11-07-2007 Instruktsiya po proyektirovaniyu, izgotovleniyu i bezopasnoy ekspluatatsii stropov gruzovykh. Prikaz Rostekhnadzora ot 06.12.2007 N 830 "Ob utverzhdenii i vvedenii v deystviye Instruktsii po proyektirovaniyu, izgotovleniyu i bezopasnoy ekspluatatsii stropov gruzovykh. [Manual on Designing, Manufacturing and Safe Operation of Cargo Slings. Order of Rostekhnadzor from 06.12.2007 No. 830 "On approval and implementation of the Instructions for the design, manufacture and safe operation of cargo slings.] [In Russian]
8. GOST EN 818-1-2011. Mezhgosudarstvennyy standart. Tsepi stal'nyye iz kruglykh korotkikh zven'yev dlya pod"yema gruzov. Bezopasnost'. Chast' 1. Obshchiye trebovaniya k priyemke. [Interstate Standard. Steel Chains of Round Short Links for Cargo Lifting. Security. Part 1. General requirements for acceptance.] - Intr. 2011-13-12. - Moscow: Standartinform, 2014. [In Russian]
9. GOST EN 818-4-2011. Mezhgosudarstvennyy standart. Tsepi stal'nyye iz kruglykh korotkikh zven'yev dlya pod"yema gruzov. Bezopasnost'. Chast' 4. Stropal'nyye tsepi klassa 8. [Interstate Standard. Steel Chains of Round Short Links for Cargo Lifting. Security. Part 4. String chains of Class 8.] - Intr. 2011-13-12. - Moscow: Standartinform, 2014. [In Russian]
10. Andreev A.V. Sertifikatsiya stroitel'noy tekhniki i perspektivy yeye razvitiya [Certification of Construction Equipment and Prospects for Its Development] // Mechanization of construction. - 2012. - No. 8 (818) - P. 14-17. [In Russian]
DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2018.67.091 Самосейко В.Ф.1, Саушев А.В.2, Тырва В.О.3, Широков Н.В.4, Шошмин В.А.5
1 Доктор технических наук, 2доктор технических наук, 3кандидат технических наук,
4 5
кандидат технических наук, доктор технических наук, Государственный университет морского и речного флота (ГУМРФ) имени адмирала С.О. Макарова,
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОМЕНТ РЕАКТИВНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ ПРИ ПИТАНИИ ФАЗНЫХ ОБМОТОК СИНУСОИДАЛЬНЫМИ ФУНКЦИЯМИ ВРЕМЕНИ
Аннотация
Рассмотрены способы построения реактивных электрических машин. Предложена конструкция электрической машины с зубчатым статором и ротором, по фазным обмоткам которых протекают синусоидальные токи. Для формирования синусоидальных пульсаций индуктивностей обмоток статора предложена специальная геометрия поперечного сечения зубцов ротора, а также их аксиального скоса относительно зубцов статора. Получены выражения для номинальных значений угла нагрузки и электромагнитного момента по критерию размеров зубцовой зоны обмотки. Вычислены номинальные значения угла токовой нагрузки и электромагнитного момента при фиксированных размерах машины, заданных номинальных значениях плотности тока в катушках и магнитной индукции в зубцах статора.
Ключевые слова: реактивная электрическая машина, электромагнитный момент, угол токовой нагрузки.
Samoseyko V.F.1, Saushev A.V.2, Tyrva V.O.3, Shirokov N.V.4, Shoshmin V.A.5
1PhD in Engineering, PhD in Engineering, 3PhD in Engineering, 4PhD in Engineering, 5PhD in Engineering, Admiral Makarov State University of Maritime and Inland Shipping ELECTROMAGNETIC MOMENT OF REACTIVE ELECTRIC MACHINE AT FEEDING OF PHASE WINDINGS
WITH SINUSOIDAL TIME FUNCTIONS
Abstract
The ways of constructing reactive electric machines are considered. The design of the electric machine with a gear stator and rotor is proposed, with phase windings of sinusoidal currents flowing. A special geometry of the cross section of rotor teeth is proposed for the formation of sinusoidal pulsations of inductivities of stator windings, as well as their axial bevel with respect to stator teeth. Expressions are obtained for the nominal values of the load angle and the electromagnetic moment by the criterion of dimensions of the winding tooth zone. The nominal values of the angle of current load and the electromagnetic moment are calculated for the fixed machine dimensions, the nominal values of the current density in the coils and the magnetic induction in the stator teeth.
Keywords: reactive electric machine, electromagnetic moment, angle of current load.
Важнейшим элементом электропривода является электрическая машина. Наибольшее распространение в клектроприводе получили синхронные и асинхронные машины переменного тока, принцип действия которых основан на пульсациях взаимных индуктивностей обмоток статора и ротора [1], [2]. В последние годы, в связи с развитием полупроводниковой преобразовательной техники, интерес представляют реактивные электрические машины, принцип действия которых основан на пульсациях собственных индуктивностей обмоток статора. Размах этих пульсаций определяет величину электромагнитного момента машины. Качество конструкции реактивной машины принято оценивать по отношению максимальной индуктивности, называемой продольной Ld, к минимальной индуктивности, называемой поперечной Lq. [3], [4].
Пульсаций индуктивностей обмоток статора можно добиться путем использования различных конструктивных решений ротора. Известны два конструктивных подхода к реализации роторов реактивных машин. Первый из них состоит в придании основанию цилиндра ротора зубчатой формы, а второй - в придании материала цилиндра ротора свойств, обуславливающих его анизотропную магнитную проводимость [5].
Машины с зубчатой формой ротора обычно используются в совокупности с сосредоточенными обмотками статора. Поэтому форма магнитопровода статора таких машин также имеет ярко выраженную зубчатую форму (Рис. 1а).
