|
|
|
|
|
|
|
Факторы внешней среды, влияющие на эксплуатацию грузоподъемных машин
28 октября 2015
Бальжинова Л.Д.
ООО «Прогресс» Ведущий инженер e-mail: luninvp@mail.ru Горохов И.А. ООО «Прогресс» Ведущий инженер-конструктор e-mail: luninvp@mail.ru Овчаренко И.И. ООО «Прогресс» Инженер-эксперт e-mail: luninvp@mail.ru Абрамов Д.В. Эксперт ООО «ИТК ТЕХНОЛОГИЯ» e-mail:etctech@gktb.ru Карпенко А.В. Технический директор ООО ИТЦ «Эксперт» e-mail: belir73@mail.ru Влияние низкой температуры Низкая температура воздуха при эксплуатации подъемно-транспортных машин в условиях умеренного и холодного климата вызывает резкое уменьшение ударной вязкости нехладостойких сталей, застывание смазочных материалов и технических жидкостей и замерзание конденсата в пневматических системах управления стреловых кранов. Снижение ударной вязкости с понижением температуры (рис. 1) наблюдается практически у всех металлов с объемно-центрированной кристаллической решеткой, вследствие чего возникает их повышенная хрупкость или хладноломкость. При пониженных температурах такие стали становятся особенно чувствительными к ударным нагрузкам и концентраторам напряжений в конструктивных элементах. Вследствие этого число отказов (поломок) элементов машин, изготовленных из нехладостойких сталей, в зимний период увеличивается в 3-4 раза. Чтобы избежать такого положения, несущие элементы металлоконструкций и детали машин, предназначенных для работы в условиях низких температур, изготавливаются из хладостойких сталей (см. табл.). 
рис. 1 Зависимость ударной вязкости стали МСт3 [3].
Рекомендуемые марки сталей для изготовления и ремонта крановых металлоконструкций. 
Низкая температура вызывает также повышение хрупкости неморозостойких прорезиненных лент конвейеров, что снижает сроки их службы. Одновременное понижение температуры и увеличение влажности воздуха приводит к обледенению троллей и рельсов козловых кранов, мостовых перегружателей, конвейерных лент и др. Застывание жидких смазочных масел и технических жидкостей резко увеличивает их вязкость и снижает жидкотекучесть, вследствие чего поступление масел и жидкостей к смазочным точкам или в трубопроводы становится затруднительным или невозможным. Все это вместе с замерзанием влаги, находящейся в смазочных материалах, ухудшает работу узлов трения и увеличивает скорость изнашивания контактирующих поверхностей.
Влияние высокой температуры
Высокие температуры воздействуют на металлургические краны и краны, работающие в условиях жаркого климата. На элементы металлургических кранов воздействует тепловая энергия горячего воздуха в конвертерных, мартеновских и других цехах, лучистая тепловая энергия жидкого металла, нагретых слитков и поковок. Тепловая энергия оказывает неблагоприятное воздействие на полимерные материалы: пластмассы, резину, изоляцию, вызывая их тепловое старение, а также на масляные краски, покрывающие машину. Особенно неблагоприятно высокие температуры действуют на изоляцию обмоток электрических машин и аппаратов: с повышением температуры электрическая прочность изоляции резко падает.
Влияние солнечной радиации
Солнечная радиация (прямая и рассеянная) воздействует на машины, работающие на открытом воздухе. Под действием солнечной радиации ускоряется процесс естественного старения пластмасс, резины, изоляции обмоток электрических машин и аппаратов. Они становятся более хрупкими, в них образуются трещины, снижается механическая прочность деталей и электрическая прочность изоляции. Все это приводит к снижению сроков службы элементов и может вызвать внезапные отказы (например, витковое замыкание обмоток электрических машин и аппаратов).
Влияние влаги
Влага всегда содержится в воздухе. Наибольшие значения относительной влажности воздуха приходятся на северные районы России и на зимние месяцы (за исключением районов Дальнего Востока, где максимум относительной влажности приходится также и на летние месяцы). В условиях повышенной влажности работают козловые краны гидростанций, портальные и другие краны морских и речных портов, плавучие краны. Повышенное (выше 70%) содержание влаги в воздухе вызывает атмосферную коррозию металлов. Образование пленок окислов интенсифицирует процесс механического изнашивания. Возникает так называемое коррозионно-механическое изнашивание. Влага ускоряет старение полимерных материалов. Попадая в трещины изоляции, влага снижает ее электрическую прочность (пробивное напряжение), а попадая в невлагостойкие консистентные смазки, она образует с ними эмульсии, что резко снижает смазывающие свойства этих смазок. Обводнение жидких масел также снижает их смазывающие свойства.
Влияние газов
Значительная часть кранов и конвейеров на металлургических и химических заводах работает в условиях повышенной загазованности. Промышленные газы ускоряют процесс коррозионного изнашивания металлических элементов машин и старения полимерных материалов. Кислород воздуха, попадая в зоны пластического деформирования металла контактирующих поверхностей деталей, окисляет микрообъемы металла и ускоряет процесс их механического изнашивания, вызывает старение полимерных материалов («озонное старение» полимеров).
Влияние пыли
Повышенная и высокая запыленность воздуха часто возникает в зонах пустынь и полупустынь (песчаные бури), а также в закрытых помещениях складов сыпучих материалов, формовочных и очистных участков литейных цехов. Пыль проникает в смазочные системы (редукторы, подшипники), загрязняет смазку; твердые частицы пыли, попадая вместе со смазкой на трущиеся поверхности, царапают их, вызывая механическое (абразивное) изнашивание. Пыль, осаждаясь на сухих, не смазываемых поверхностях (тормозах и др.), также приводит к их абразивному изнашиванию. Наиболее опасна пыль для двигателей внутреннего сгорания автомобильных и других стреловых кранов: попадая вместе с засасываемым в цилиндры двигателя воздухом, твердые частицы пыли вызывают износ поверхностей цилиндров и поршней. Осаждаясь на обмотках электрических машин, пыль ухудшает их теплоотдачу, вызывает перегрев, снижая тем самым срок службы обмоток.
Влияние других внешних факторов
Вредное воздействие на элементы машины оказывает также биологическая среда: плесень, микроорганизмы и насекомые. Наиболее активно эти факторы действуют в условиях тропического и субтропического влажного климата. Плесень (различные грибки) разрушает текстильные материалы, наполнители пластмасс, пеньковые канаты, дерево, кожу, резину, лаки, вызывает изменения в структуре материалов, снижает их механические и электрические свойства. В жарком климате водятся насекомые (термиты, красные муравьи), поедающие конструкционные и изоляционные материалы машин: резину, лаки, пластмассу, дерево, свинцовую изоляцию кабелей и др. С целью предохранения материалов и элементов машин от воздействия биологической среды их покрывают специальными смазками и эмалями (с примесью оксидифенила, хлордана).
Литература: 1. Федеральный закон от 21.07.1997 N 116-ФЗ (ред. от 13.07.2015) "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" 2. Строительные краны и грузоподъемные механизмы. Справочник. А.Д.Кирнев, Г.В.Несветаев. 3. ФНП «Правила безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъемные сооружения» Приказ от 12 ноября 2013 года N 533.
Короткая ссылка на новость: https://a-economics.ru/~xwzOI
|
|