СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ СТРОПОВ Российский патент 2001 года по МПК G01N3/08 G01N3/00 

Изобретение относится к устройствам для испытаний одно- и многоветвевых стропов, находящихся в эксплуатации, применяемых в монтажных и погрузочно-разгрузочных работах, в частности к стендам, на которых многоветвевые стропы испытываются без разборки их на отдельные элементы.

Известны различные устройства для испытаний стропов, например стенд по патенту N 2137106 от 10.09.99 г., принятый в качестве прототипа предлагаемого решения.

Стенд по прототипу представляет собой опорную раму, выполненную в виде крестовины с диагональными перемычками, на которых закреплены стойки шатровой рамы, а на лучах крестовины укреплены ряды зацепов в виде проушин с отверстиями для крепления свободных концов стропа. Стенд снабжен полиспастом, закрепленным в верхней части шатровой рамы, грузовой лебедкой, закрепленной на подлебедочной раме, которая одним концом шарнирно сочленена с опорной рамой, а другим, относительно последней, подпружинена с помощью пружины сжатия и посредством тросика соединена с подпружиненной стрелкой регистратора нагрузки.

Такое выполнение стенда, в основном, отвечает требованиям правил Госгортехнадзора, но имеет три существенных недостатка, отмечаемых эксплуатационниками.

Первый недостаток. Стенд по прототипу занимает весьма большую производственную площадь, что отрицательно сказывается на экономических показателях предприятия.

Второй недостаток. Проблематично надежно удержать расчетную нагрузку на строп в течение 10 минут (требование правил Госгортехнадзора).

Третий недостаток. При испытании стропов различной длины невозможно выдержать требуемый правилами угол отклонения ветвей стропа от вертикали в 45^oC.

Причина первого недостатка. Поскольку ветви стропа выставляются под углом к вертикали в 45^o, то проекция двух ветвей стропа, лежащих в общей вертикальной плоскости, составит отрезок, теоретически равный 2·l·sin 45^o м, что, например, для стропа с ветвями l=6 м составит 8,5 м, а площадь квадрата, в который вписывается опорная рама (крестовина), составит 72 м³. Это очень большая площадь для рабочего места под стенд.

Причина второго недостатка. Для удержания расчетной нагрузки на строп, когда придется выбирать неизбежные слабины в системе стропа (крепления свободных концов ветвей в зацепах на крестовине и на общем карабине или кольце, заведенном за крюк полиспаста), требуются высокое мастерство оператора и значительные затраты времени.

Причины третьего недостатка. Поскольку на стенде будут испытываться стропы с ветвями самой различной длины, то поэтому выдержать угол отклонения ветвей от вертикали в 45^o не представляется возможным, поскольку зацепы на лучах крестовины могут обеспечить угол отклонения ветвей от вертикали либо несколько меньше, либо несколько больше 45^o, что приводит к недоразумениям с инструктором Госгортехнадзора в случаях, когда упомянутый угол меньше 45^o.

Ставится задача сократить до минимума размер производственной площади под стенд, обеспечить гарантию точной расчетной нагрузки на строп и его ветви в течение расчетного времени.

Поставленная задача решается следующим образом.

В стенде для испытаний эксплуатируемых стропов, включающем опорную раму (крестовину), шатровую раму с полиспастом, закрепленным в ее верхней части, грузовую лебедку, подлебедочную раму, один конец которой шарнирно сочленен с опорной рамой, и зацепы для закрепления свободных концов стропов, стойки шатровой рамы жестко закреплены на концах лучей крестовины (опорной рамы), а зацепы в виде косынок с отверстиями жестко закреплены в местах сочленения стоек шатровой рамы с опорной рамой с внутренней стороны стенда и дополнительно снабжен П-образной рамой, установленной над свободным концом подлебедочной рамы, стойки которой жестко закреплены на опорной раме силовым гидроцилиндром, сочленяющим свободный конец подлебедочной рамы с ригелем П-образной рамы, насосной станцией с регулятором давления рабочей жидкости в силовом гидроцилиндре, манометром и угломером со шкалой с градусным делением, выполненным в виде пластины, жестко укрепленной на одной из стоек шатровой рамы с внутренней стороны стенда так, что центр лимба угломера совпадает с центром отверстия в косынке-зацепе, в котором закреплен свободный конец ветви стропа.

Закреплением стоек шатровой рамы на концах лучей крестовины и закреплением зацепов с отверстиями в местах сочленения стоек шатровой рамы с опорной рамой (крестовиной) с внутренней стороны стенда достигается возможность до минимума сократить размеры опорной рамы, а следовательно, сократить и производственную площадь, занимаемую стендом, за счет того, что в предлагаемой конструкции стенда угол отклонения ветви стропа от вертикали не может быть большим, чем угол отклонения от вертикали стоек шатровой рамы, а последний принимается конструктивно и может быть в несколько раз меньше 45^o.

Установкой П-образной рамы над свободным концом подлебедочной рамы, ригель которой сочленен с помощью силового гидроцилиндра с опорной рамой стенда, достигается возможность точно выдерживать требуемое значение усилий в ветвях стропа в течение заданного правилами времени (10 минут), для чего предварительно вычисляется расчетная нагрузка на строп P_p, которая всегда будет больше, чем паспортная грузоподъемность P_n испытываемого стропа, поскольку фактический угол отклонения ветви стропа α от вертикали будет меньше 45^o.

Расчетная нагрузка на строп, при которой усилия в ветвях стропа будут равны усилиям в тех же ветвях при α = 45^o, определяется по формуле

По полученному значению P_p, известной кратности полиспаста и размерам соответствующих элементов привода определяется расчетное давление рабочей жидкости в силовом гидроцилиндре, на которое настраивается регулятор давления насосной станции и в процессе испытания стропа контролируется по манометру. Тем, что фактический угол отклонения ветви стропа от вертикали α устанавливается по угломеру достаточно точно, погрешности в определении усилий в ветвях стропа исключаются.

На фиг. 1 показан стенд для испытаний эксплуатируемых стропов, на фиг. 2 - опорная рама (крестовина) стенда.

Стенд содержит опорную раму (крестовину) 1, шатровую раму из четырех стоек 2, нижние концы которых жестко закреплены на концах крестовины 1, а верхние жестко связаны между собой перемычками 3, подлебедочную раму 4, один конец которой шарнирно сочленен с крестовиной 1, а другой, противоположный, шарнирно сочленен со штоком 5 силового гидроцилиндра 6, установленного в П-образной раме 7, стойки которой жестко укреплены на крестовине 1, грузовую лебедку 8 с барабаном 9, установленную на подлебедочной раме 4, стол 10, жестко закрепленный своими ножками на подлебедочной раме 4 с двумя проушинами 11, ориентированными по вертикальной оси шатровой рамы, полиспаст 12, закрепленный в перемычках 3, зацепы-косынки 13, жестко закрепленные в местах сочленения стоек 2 и лучей крестовины 1, угломер 14 в виде пластины, жестко укрепленной на одной из стоек 2 в нижней ее части и в одной плоскости с зацепом-косынкой 13 и на которой нанесена градусная шкала, насосную станцию 15 с манометром 16 и регулятором давления 17.

Работа на стенде осуществляется следующим образом.

Грузовой крюк полиспаста 12 с помощью лебедки 8 опускается до уровня, удобного для набрасывания на него кольца стропа 18, после чего концы ветвей стропа 19 закрепляются в отверстиях зацепов-косынок 13, затем с помощью лебедки 8 ветви стропов 19 натягиваются и лебедка 8 отключается и барабан 9 последней фиксируется штатным (колодочным) тормозом (не показан). По угломеру 14 фиксируется угол отклонения ветви стропа 19 от вертикали.

Вычислив по известным формулам требуемое значение давления в силовом гидроцилиндре 6 производят настройку с помощью регулятора 17 на вычисление давления, включают в работу насосную станцию 15 и с помощью манометра 16 контролируют режим работы стенда в течение 10 минут, как это предписано правилами Госгортехнадзора. При испытании одноветвевого стропа один конец последнего закрепляется в проушинах 11, а другой конец закрепляется на крюке полиспаста 12. При этом расчетная нагрузка на крюке полиспаста равна паспортной грузоподъемности одноветвевого стропа.

Такое исполнение стенда позволяет до минимума сократить площадь рабочего места, гарантирует точность данных испытаний и не требует высокого мастерства оператора.

Изобретение относится к оборудованию для контрольных испытаний стропов, эксплуатируемых на монтажных и погрузочно-разгрузочных работах, и решает задачу испытаний многоветвевых стропов на прочность всех элементов стропа без разборки последнего с соблюдением всех требований технадзора и правил техники безопасности. Стенд содержит шатровую раму с полиспастом, стол, грузовую лебедку малой грузоподъемности, установленную на опорную раму, силовой гидроцилиндр и насосную станцию. Стенд занимает производственную площадь до 6 м². Технический результат: сокращение площади, занимаемой стендом, обеспечение гарантии точного нагружения стропа и его ветви в течение всего времени испытаний. 2 ил.

Стенд для испытаний эксплуатируемых стропов, содержащий опорную раму в виде крестовины, шатровую раму с полиспастом, укрепленным в ее верхней части, грузовую лебедку, установленную на подлебедочной раме, один конец которой шарнирно сочленен с опорной рамой, и зацепы для закрепления свободных концов стропа, отличающийся тем, что стойки шатровой рамы жестко закреплены на концах лучей крестовины опорной рамы, а зацепы, в виде косынок с отверстиями, жестко укреплены в местах сочленения стоек шатровой рамы с опорной рамой с внутренней стороны стенда, и дополнительно снабжен П-образной рамой, установленной над свободным концом подлебедочной рамы стойки которой жестко закреплены на опорной раме, силовым гидроцилиндром, сочленяющим свободный конец подлебедочной рамы с ригелем П-образной рамы, насосной станцией с регулятором давления рабочей жидкости в силовом гидроцилиндре, манометром и угломером со шкалой с градусным делением, выполненным в виде пластины, жестко укрепленной на одной из стоек шатровой рамы с внутренней стороны стенда таким образом, что центр лимба угломера совпадает с центром отверстия в косынке-зацепе, в котором закрепляется свободный конец ветви стропа.