Статическое испытание крана имеет целью проверку его прочности и прочности eго отдельных элементов, а стреловых крапов также грузовой устойчивости. Статическое испытание во всех случаях, кроме приемочного испытания опытного образка стрелового, башенного или портального крана па заводе-изготовителе, производится нагрузкой, на 25% превышающей грузоподъемность крана. При динамическом испытании проверяется под нагрузкой действие механизмов крана и его тормозов. Динамическое испытание производится грузом, на 10% превышающим грузоподъемность крана или рабочим грузом, т. е. грузом, масса которого равна грузоподъемности крана. Динамическое испытание рабочим грузом облегчает его проведение для кранов большой грузоподъемности. В начале производится статическое испытание. Динамическое испытание производится лишь при положительном результате статического испытания.
Во избежание перегрузки крана при испытании масса испытательного груза должен быть проверен взвешиванием или расчетом (по объему и плотности). При этом неизбежно отклонение. В величине испытательного груза оно может быть допущено при испытаниях свободно стоящих кранов стрелового типа 3%, кранов мостового типа ±5%, съемных грузозахватных приспособлений ±5%. Испытание магнитных и грейферных крапов может быть произведено с навешенным магнитом и грейфером. В этом случае масса магнита или грейфера включается в массу испытательного груза.
Статическое и динамическое испытания кранов мостового типа, предназначенных для обслуживания гидро- и теплоэлектро¬станций и подстанций, могут производиться при помощи специальных приспособлений (рис. 12. 9), позволяющих создать испытательную нагрузку без применения груза. Приспособление должно позволять производить динамическое испытание механизма подтема под нагрузкой в пределах не менее одного оборота барабана. Испытание под нагрузкой механизма передвижения не обязательно. На испытание кранов с помощью специальных приспособлений предприятием — владельцем крана или специализированной организацией должна быть разработана инструкция.
Статическое и динамическое испытания, а также регулировка ограничителя грузоподъемности должны производиться на грузоподъемность, указанную в паспорте крана. В тех случаях, когда по условиям производства использование крана на номинальную грузоподъемность не требуется, разрешается при полном периодическом освидетельствовании производить испытание крана на меньшую грузоподъемность; при этом в паспорте крана должна быть сделана запись о том, что грузоподъемность крана снижена за ненадобностью. Соответствующее исправление должно быть сделано на трафарете крана.
Методика статического испытания
Статическое испытание мостового крана, а также передвижного консольного производится следующим образом. Кран устанавливается над опорами крановых путей, а его тележка—в положение, отвечающее наибольшему прогибу моста (консоли). Крюком или заменяющим его устройством захватывается груз, поднимается на высоту порядка 200—300 мм и выдерживается в этом положении в течение 10 мин. Затем груз опускается и определяется величина остаточной деформации ферм (балок) крана.
Для замера остаточной деформации ферм следует до подъема испытательного груза закрепить к металлоконструкции крана (поясу фермы, раме грузовой тележки) отвес — тонкую проволоку с грузом массой 100—200 г на конце и отметить его положение. По окончании статического испытания крана груз отвеса при отсутствии остаточной деформации займет прежнее положение.
Во избежание искажения результатов замера остаточной деформации пользование шнуром вместо проволоки, закрепление отвеса за перила, трансмиссионный вал или настил моста не допускаются. Для замера остаточной деформации рекомендуется также пользоваться геодезическими инструментами. Замер упругой деформации моста крана, а также проверка наличия его строительного подъема не производятся.
При наличии остаточной деформации, явившейся следствием испытания крана грузом, кран к работе не допускается до выяснения причин деформации и возможности дальнейшей работы крана. Если при статическом испытании крана в данных условиях не представляется возможным установить его тележку в положение, отвечающее наибольшему прогибу моста, испытание крана и замер остаточной деформации можно произвести в ином положении тележки.
В случае наличия на кране двух тележек, предназначенных для одновременного подъема одного груза, тележки такого крана при статическом испытании располагаются в средней части пролета.
У кранов, оборудованных двумя и более механизмами подъема, предназначенными для раздельной работы испытанию подвергается каждый механизм. При этом замер остаточной деформации производится только при испытании механизма главного подъема При наличии на одном механизме подъема двух и более тормозов (литейные краны) испытывают отдельно каждый тормоз.
Статическое испытание козлового крана и мостового перегружателя производится так же, как мостового, при этом у крана с консолями отсутствие остаточной деформации проверяется как при установке тележки между опорами крана, так и при установке ее на консоли.
При статическом испытании кранов стрелового типа (башенных, портальных, автомобильных, железнодорожных, гусе¬ничных и др. ) стрела устанавливается относительно ходовой платформы в положение, отвечающее наименьшей устойчивости крана, и груз поднимается на высоту 100— 200 мм.
У железнодорожных автомобильных, гусеничных и пневмоколесных кранов наименьшая устойчивость будет при расположении стрелы перпендикулярно продольной оси крана. У башенных и портальных кранов стрела может быть расположена в любом положении относительно кранового пути.
Периодическое и внеочередное испытание кранов, имеющих одну или несколько грузовых характеристик, производится и положении, соответствующей наибольшей грузоподъемности крана. Краны, не имеющие механизма изменения вылета (стрела поддерживается растяжкой), испытываются при установленном на момент испытания вылете. С этим же вылетом при условии удовлетворительных результатов технического освидетельствования разрешается последующая работа крана. После установки на кран вновь полученного с завода сменного стрелового оборудования испытание производится в положении, соответствующем наибольшей грузоподъемности крана при установленном оборудовании. Периодическое испытание кранов, имеющих сменное стреловое оборудование, может производиться с установленным для работы оборудованием.
Для проведения испытания автомобильных, пневмоколесных и гусеничных кранов должна быть выбрана горизонтальная площадка с хорошо утрамбованным грунтом или асфальтированная, а для железнодорожных кранов — горизонтальный исправный участок пути.
Расчетный угол наклона крана при ис- пытании не учитывается. Не допускается проведение испытаний на уклонах, на насыпном грунте, на временном или неисправном железнодорожном пути, на кривой и т. п. При установке автомобильного крана па дополнительные опоры под них должны быть подложены инвентарные подкладки, изготовленные из брусков или отрезков толстых досок.
Подкладывать под дополнительные опоры крана неустойчивые предметы, которые могут разрушиться или с которых может соскользнуть опора при подъеме груза или при повороте крана, не разрешается.
Если кран снабжен ограничителем грузоподъемности, последний во время испытания крана должен быть отключен.
Кран считается выдержавшим испытание, если в течение 10 мин поднятый груз не опустится на землю, а также не будет обнаружено трещин, деформаций и других повреждений. При этом отрыв выносных опор от подкладок и отрыв катков поворотной части от круга катания признаком потери устойчивости не считается. О проведении испытания опытных образцов крана и вновь изготовленных стреловых самоходных кранов см. гл. 3. 6 и 3. 7.
Методика динамического испытания
При динамическом испытании производятся повторный подъем и опускание груза, а также проверка действия всех других механизмов крана. Основные условия проведения этого испытания те же, что и для статического. Например, для крапов, оборудованных двумя и более механизмами подъема, должен быть испытан каждый механизм, при этом величина груза определяется в зависимости от условий их работы (раздельная, совместная) и т. п. Динамическое испытание механизмов передвижения кранов мостового типа производится путем раздельного перемещения крапа и его тележки. Проверка механизма подъема и опускания стрелы у кранов стрелового типа, рассчитанных на подъем и опускание стрелы с грузом, производится под нагрузкой, соответствующей наибольшему рабочему вылету стрелы. Испытание механизма передвижения крана производится только в том случае, если кран рассчитан на передвижение с грузом.
При вращении стрелы с грузом во время динамического испытания автомобильных и пневмоколесных кранов иногда происходит отрыв одной из четырех опор (колес) от основания, когда стрела расположена по диагонали крана или близкому к этому положению. Такой отрыв при положительных результатах статического испытания ие является признаком потери устойчивости крана.
В тех случаях, когда крап установлен только для подъема и опускания груза (подъем затворов па гидроэлектростанциях), динамическое испытание может быть произведено без передвижения самого крана или его тележки.
На рис. 12. 9 приводится гидравлический динамометр для нагружения мостовых кранов большой грузоподъемности (100 тс и выше) при их испытании. Сущность этого устройства заключается в том, что к крюку крана вместо испытательного груза подвешивается приспособление, прикрепленное к анкерной тяге, заделанной в бетонный массив, и способное создать усилие, равное испытательной нагрузке. Гидравлический динамометр включает рабочий цилиндр, металлический бак для масла с ручным насосом и гибкие рукава, соединяющие цилиндр с ручным насосом. Рабочий цилиндр состоит из следующих основных частей: корпуса с верхней и нижней крышками, штока с поршнем и уплотнениями, блока клапанов с управляемым обратным клапаном и регулировочным клапаном максимального давления, соединительных трубопроводов и арматуры. Корпус цилиндра скрепляется с верхней и нижней крышками с помощью фланцевого соединения на шпильких. Нижняя крышка имеет проушину для присоединения к анкерной тяге при испытании крана. Шток цилиндра также имеет проушину для присоединения к подвеске крана. Верхняя и нижняя полости цилиндра гидравлически связаны между собой блоками клапанов.
Блок клапанов имеет регулируемый клапан максимального давления и управляемый обратный клапан. С помощью регулируемого клапана максимального давления задается величина испытательной нагрузки, что позволяет применить один и тот же динамометр для испытания ряда кранов различной грузоподъемности. Управляемый обратный клапан дает возможность при его отклонении в случае необходимости свободно поднять шток. Длина цилиндра и рабочий ход штока выбираются таким образом, чтобы при динамическом испытании могло быть обеспечено вращение барабана механизма подъема крана свыше одного полного оборота.
Для контроля регулировки клапана на определенную величину испытательной нагрузки устанавливаются два манометра: один — на клапане максимального Давления, другой — на ручном насосе. Заполнение системы динамометра маслом перед испытанием производится из бака, снабженного ручным насосом. При производстве статического и динамического испытании работа ручным насосом не требуется, так как давление в цилиндре создается при подъеме штока самим краном до величины, заданной клапаном максимального давления. С помощью гидравлического цилиндра можно произвести статическое испытание крана и динамическое испытание, механизма подъема за один полный оборот его барабана.
Гидравлические динамометры для испытания кранов грузоподъемностью до 500 тс изготовляются Ново-Краматорским заводом им. В. И. Ленина.