CC BY
63
7. Почтман Ю. М. Исследование напряженно-деформированного состояния и оптимальное проектирование балок-стенок, подверженных воздействию агрессивных сред / Ю. М. Почтман, Д. Г. Зеленцов // Численные методы решения задач строительной механики, теории упругости и пластичности. - Волгоград, 1990. - С. 154 - 155.
8. Круглов В. В. Искусственные нейронные сети. Теория и практика. 2-е изд. / В. В. Круглов, В. В. Борисов. - М. : Горячая Линия - Телеком, 2002. - 382 с.
9. Haykin S. S. Neural networks: a comprehensive foundation / S. S. Haykin. - City: Prentice Hall, 1999. - 1140 p.
УДК 621.873
ВПЛИВ ТЕХН1ЧНОГО СТАНУ ОПОРНО-ПОВОРОТНИХ КРУГ1В НА БЕЗПЕКУ ЕКСПЛУАТАЦП ВАНТАЖОП1ДЙОМНИХ КРАН1В
М. П. Кол1сник, к. т. н., проф., Г. В. Заяць,к. т. н., доц., А. Ф. Шевченко, к. т. н., доц.
Ключовi слова: безпека експлуатацп, вантажотдйомний кран,опорно-поворотний круг, осьовий зазор, конструктивний параметр
Постановка проблеми. Майже вс повороты вантажошдйомш крани оснащеш опорно-поворотними пристроями з опорно-поворотними кругами (ОПК). Самi ОПК - металоемш вузли високо! складност i вщносно високо! вартость
Слщ вщзначити, що, за даними експлуатацшних оргашзацш i нашого дослщження, дефекти ОПК в загальному обсязi дефекпв несучих елеменлв крашв складають понад 10 % при ютотнш !х вiдноснiй вагомостi. Вiд стану ОПК залежить безпека експлуатацп, надшшсть i довговiчнiсть кранiв у цшому.
Аналiз дослiджень та публiкацiй. Аналiз дослiджень [6 - 8] i методичних розробок [4; 5] дозволив зробити висновок про необхщшсть загально! систематизацii факторiв i визначення основних дефекпв ОПК, що впливають на безпеку експлуатацп вантажошдйомних кранiв.
Метою дослщження е визначення впливу стану опорно-поворотних крупв на загальну безпеку експлуатацп вантажошдйомних крашв.
Виклад основного матерiалу. У будiвельному виробництвi широко використовують будiвельнi повноповоротнi крани рiзних конструкцiй, на частку яких припадае до 98 % усiх тдйомно-транспортних робiт при подачi i монтаж будiвельних елементiв.
Так, за даними Держпрпромнагляду Укра!ни [1; 2], на початок 2010 року в Укра!ш в експлуатацп перебувало понад 55 000 поворотних кранiв, у тому чист баштових кранiв 5 400 од., з числа яких майже 85 % мали вщпрацьоваш встановлеш строки служби i, як уважаеться, мали граничний стан технiчних параметрiв.
Оновлення парку, наприклад, баштових крашв у коротк термiни неможливе у зв'зку з тим, що кранобущвш заводи Укра!ни практично !х не виготовляють. Закупiвля кранiв вiдомих зарубiжних виробникiв являе певнi фiнансовi труднощь Експлуатацiя баштових кранiв китайського виробництва виявила ряд конструктивних недоробок i пов'язаних iз цим просто!в та загроз небезпеки експлуатацп.
Тому баштовим кранам виконуються капiтальнi ремонти в умовах спецiалiзованих ремонтних пiдприемств для забезпечення вщповщносп !х технiчних параметрiв вимогам нормативних документiв [3 - 5].
Одним з основних базових вузлiв баштових крашв, як i шших поворотних кранiв, е опорно-поворотний круг (ОПК), який являе собою великогабаритний (щаметром 800 мм i бiльше) пiдшипник iз кульковими або роликовими тшами кочення (рис. 1), чи комбшоваш, якi розташоваш мiж двома кiльцями з б^овими дорiжками кочення i е промiжним вузлом мiж поворотною i неповоротною частинами крана. Знайомi також iншi конструкцii аналогiчних опорно-поворотних кругiв, наприклад комбшоваш [6]. Особливосп технологii виготовлення, рiзновиди конструкцii ОПК дозволяють видшити !х в окрему групу агрега^в, яка вимагае певних умов експлуатацп, дiагностування, технiчного обслуговування i ремонту з вщновленням !х технiчних параметрiв, а саме: точностi обробки дорiжок кочення кiлець, паралельностi i перпендикулярност поверхонь, строгого дотримання методiв контролю, визначення i регулювання осьового зазору та шше.
Ефективнiсть безпечного використання вантажошдйомних баштових крашв з кульковими
Вюник ПДАБА
ОПК залежить вiд знання особливостей !х експлуатаци.
Враховуючи 1х високу вартiсть, яка в окремих випадках складае до 30 % вщ вартостi вантажопiдйомного крана, питания оргашзацп технiчного обслуговування i ремонту для вщновлення конструктивних показникiв, як забезпечують безпечну експлуатацiю кранiв, мае дуже велике значення. Тшьки виконання своечасних техшчних обслуговувань (ТО) i якiсних ремонтiв (Р) забезпечуе нормативы експлуатацiйнi показники баштових кранiв та знижуе витрати на виконання непланових ремонпв.
0 2650-1 о
Рис. 1. Перетин опорно-поворотного круга № 7 у зборг
У конструкци будiвельних крашв широко використовуються опорно-поворотш круги рiзних конструкцiй, якi доцшьно класифiкувати за такими ознаками:
а) за кшьюстю рядiв тiл кочення: одноряднi, дворяднi, багаторяднi;
б) за кшьюстю кiлець ОПК: двороздiльнi, трироздшьш, чотирироздiльнi, з розрiзними кiльцями;
в) за конструктивним виконанням поверхонь дорiжок кочення: з монолiтними дорiжками i з дротяними дорiжками;
г) за конструкщею виконання сепаруючих деталей: з плоскими, двовв^нутими сепараторами, з трубчастими сепаруючими втулками, з сепаруючими кульками;
д) за типом зачеплення: внутршне або зовнiшне зубчате, внутршне цiвкове;
е) за типом конструктивного виконання ущшьнень: з тими, що труться, лабiрiнтними i комбшованими ущiльнениями.
Як показуе досвiд авторiв [6; 7] якi провели понад 1 000 обстежень техшчного стану крашв в експлуатацшних умовах, до факторiв, якi впливають на змшу технiчних параметрiв ОПК та !х безпечну експлуатацiю, незалежно вiд перерахованих вище ознак, необидно вiднести:
^ вiдсутнiсть випробувано! методики вiдновления 1х технiчних параметрiв пiд час експлуатаци кранiв, що досягли чи досягають граничних станiв;
^ недосконалiсть перюдичного контролю стану ОПК, який полягае, в основному, в вибiркових вимiрах значення осьового зазору;
^ вщсутшсть урахування положень поворотно! i неповоротно! рам крана вiдносно об'екта будiвництва для забезпечення рiвномiрного зношування поверхонь кочення б^ових дорiжок ОПК;
^ порушення вимог транспортування i тимчасового збереження ОПК пiд час перебазування крашв;
^ порушення перiодичностi та низька яюсть виконання робiт iз технiчного обслуговування i ремонту ОПК;
^ вiдсутнiсть спецiалiзованого обладнання та пов'язана iз цим недосконалiсть перюдичного контролю стану кршлення кiлець ОПК мiж собою, до металоконструкцiй поворотно! i неповоротно! рам, а також його експлуатащя за пiдвищених значень осьових
зазорiв;
^ перевищення припустимих вiдхилень у поперечному та поздовжньому напрямах пiд час установлення, улаштування та експлуатаци краново! коли та iнше.
Основними дефектами деталей ОПК е:
1 - тдвищений осьовий зазор в ОПК внаслщок:
♦♦♦ невiдповiдностi нормативному значенню моментiв затягування болтових з'еднань кршлення ОПК до металоконструкцiй поворотно! i неповоротно! частин крана;
♦♦ нерiвномiрностi абразивного зношування поверхонь кочення дорiжок кiлець ОПК через низький рiвень технiчного обслуговування;
♦♦ нерiвномiрного зношування поверхонь кочення дорiжок кiлець ОПК через змщення металу за межi зони контакту (рис. 2) та мюцевий нагрiв металу поверхнi кочення дорiжок кiлець при пiдклинюваннi тш кочення i збiльшения осьового зазору в ОПК, що сприяе зсуву кульок до краю б^ово! дорiжки, пiдвищения !! твердостi i зниження пластичностi i, в результатi, викришування кромки поверхнi кочення;
2 - зношування чи руйнування сепараторiв, що викликае змшу кроку тiл кочення, !х збiгання з наступним !х взаемним контактом, що, у свою чергу, спричиняе аварiйне нерiвномiрне зношення поверхонь тiл кочення i перерозподш навантажень мiж ними;
3 - птнг поверхонь кочення дорiжок кшець (рис. 3) i тiл кочення, що викликае тдклинювання ОПК з наступним перерозподшом навантажень на детат ОПК;
4 - нашарування пласив вiдшарованого металу поверхнi кочення дорiжок кiлець ОПК, що зумовлюе зменшення гарантованого осьового зазору, тдклинювання тш кочення i перерозподiл навантажень мiж деталями;
5 - трщини р1зних вид ¡в. напрямюв 1 розм1р1в уметат кшсць.
Рис. 2. Перетин нижнього кыьця ОПКз передеформованою дыянкою металу поверхн
кочення б1говог дор1жки
Рис. 3. Фрагмент верхнього кыьця ОПКз ознаками ттингу (1), викришування поверхт кочення (2), лущення (3), руйнування кромки доргжки кочення (4)
Таким чином, тдвищений осьовий зазор в ОПК зумовлюе перерозподш навантажень на тша кочення i при подальшш експлуатаци крана е причиною виникнення перших мюць незворотних дефектов поверхонь кочення б^ових дорiжок iз подальшим збшьшенням !х кшькосто i прискоренням процесу зношування.
Експлуатацiя крана з шдвищеним осьовим зазором ОПК спричинюе виникнення значних динамiчних навантажень, порушення цiлiсностi рiзьбових з'еднань кршлення ОПК, що
Вюник ПДАБА
прискорюе процес зносу поверхонь кочення дорiжок кiлець, ускладнюе або виключае можливiсть проведения технiчного обслуговування опорно-поворотного пристрою, а в результат може знизити стшюсть крана, викликати аваршне виникнення дефектiв.
Бiльш детально перерозподш навантажень на тiла кочення авторами викладено в [9], а вплив контактних напружень на загальний напружений стан кiльця кулькового ОПК - в [10].
Фрагмент поворотно! частини аваршного крана КБ-160.2 наведений на рисунку 4, а результати руйнування опорно-поворотного круга крана SANY SCCY9000 - на рисунку 5.
Статистичний аналiз величин зношування дорiжок кочення по довжиш кiлець ОПК [10] свщчить про вiдповiднiсть його значень нормальному закону розподшу з наступними параметрами: середне значення зносу в штервалк х = 1,415мм ; мода Мо= 1,52 мм; медiана Ме = 1,995 мм; середньо-квадратичне вiдхилення сх= 1, 39 мм; асиметрiя А = - 0,308 мм; ексцес Е = - 0,472 мм.
Аналiз кшьцево! епюри значень зносу дорiжок кочення свiдчить, що максимальнi значення ïx зносу знаходяться з боку противаги поворотно! платформи крана i в зонi роботи крана iз вантажем вiдносно об'екта будiвництва.
Рис. 4. Фрагмент опорно-поворотного круга з дефектами (див. рис. 3), що спричинили обрив зварних шв1в металоконструкцп неповоротног рами (вказат стрыками) 7 аварт баштового крана з перекиданнямповоротно! частини
Рис. 5. Результати руйнування ОПК гусеничного крана китайського виробництва SANY SCCY9000 (стрыками вказам м1сця руйнуваннякыьця ОПК)
Висновки. 1. Основною вимогою, яка забезпечуе безпечну експлуатащю крана, е систематичний i досконалий контроль технiчного стану, в першу чергу, опорно-поворотних крупв.
2. Техшчний стан опорно-поворотних крyгiв, а саме збшьшення осьового зазору ОПК, спричиняе перерозподiл навантажень на тша кочення, iнтенсивне зношування поверхонь кочення б^ових дорiжок кiлець, i, як наслщок, аварiйний стан вантажопiдйомного крана в цшому.
3. Для запобтання авари крана необхiдне своечасне вщновлення рiвня параметрiв ОПК. За неможливосп вiдновлення парамерiв ОПК до нормативного рiвня необхiдно обов'язково проводити корегування техшчних характеристик крана.
ВИКОРИСТАНА Л1ТЕРАТУРА
1. Вiдомостi про кiлькiсть об'екпв котлонагляду та пiдiймальних споруд станом на 01.01.2009 року: // гол. ред. Г. Д. Герасимова та ш. / Подъемные сооружения. Специальная техника. - Одесса. : ООО «Крантест». - 2009. - № 3. - С. 17.
2. Вщомосп про кшьюсть об'екпв, знятих з реестраци (вщпрацювали термiн), станом на 01.01.2009 року: // гол. ред. Т. Г. Герасимова та ш. / Подъемные сооружения. Специальная техника. - Одесса. : ООО «Крантест». - 2009. - № 3. - С. 18.
3. НПАОП 0.00-1.01-07. Правила будови i безпечно! експлуатацп вантажошдшмальних крашв. - К. : Основа, 2007. - 263 с.
4. ОМД 13801244.001-2005. Методика проведення експертного обстеження (техшчного дiагностyвання) баштових крашв, 2005. - 157 с.
5. ОМД 33497324.003-2005. Методика проведення експертного обстеження (техшчного дiагностyвання) стршових, самохщних i затзничних кранiв, 2005. - 115 с.
6. Rothe Erde. Slewing Bearing, 2005. - 170 c.- Режимдоступу: www.rotheerde.com.ua.
7. Колесник Н. П. Восстановление ресурса строительных кранов / Н. П. Колесник, С. И. Козарь, Е. В. Москвяк, А. Ф. Шевченко. - К. : Бyдiвельник, 1989. - 128 с.
8. Заяц Г. В. Влияние величины осевого зазора в шариковом опорно-поворотном круге на нагруженность его деталей / Г. В. Заяц, Н. П. Колесник // Подъемно-транспортная техника. -2009. - № 2. - С. 28 - 38.
9. Заяц Г. В. Моделирование перераспределения нагрузок на тела качения при износе шариковых опорно-поворотных кругов грузоподъемных кранов / Г. В. Заяц, Н. П. Колесник // Подъемно-транспортная техника. - 2007. - № 4. - С. 73 - 76.
10. Заяц Г. В. Влияние контактных напряжений на напряженное состояние кольца шарикового опорно-поворотного круга / Г. В. Заяц, Н. П. Колесник // Подъемно-транспортная техника. - 2009. - № 1. - С. 54 - 62.
УДК 666.9
ПОЛЕГШЕН1 СУХ1 ТАМПОНАЖН1 СУМ1Ш1 З ДОБАВКАМИ-СПОВ1ЛЬНЮВАЧАМИ ДЛЯ ЦЕМЕНТУВАННЯ ГЛИБОКИХ СВЕРДЛОВИН
В. С. Терлига, асп., Х. С. Соболь, д. т. н., проф., Н. I. Петровська, к. т. н., доц.
Нащональний утверситет «Льв1вська полтехтка»
Ключовi слова: свердловина, тампонажний матергал, аномально низький пластовий тиск, сповыьнювач тужав1ння, мтеральт добавки, час загуснення
Постановка проблеми. Рiзноманiтнi умови, якими характеризуються свердловини нафтових та газових родовищ Укра!ни, вимагають розробки матерiалiв iз широким спектром застосування. Особливо гостро постае питання використання тампонажних матерiалiв при високих температурах. Закачування тампонажних сумшей на задану глибину без втрати ними реолопчних властивостей вимагае введення до !х складу хiмiчних добавок-модифiкаторiв. Використання технологи сухих бущвельних сумшей (СБС) при виготовленш тампонажних матерiалiв дозволяе у виробничих умовах точно здозувати уш компоненти i отримати матерiал iз наперед заданими властивостями [1].
Цементування свердловин з аномально низьким пластовим тиском (АНПТ) вимагае
