Технические условия на крановые шкивы по ГОСТ 24815-2009
ℹ️ ГОСТ 24815-2009 «Краны. Шкивы для механизма подъёма» — специализированный стандарт на проектирование, производство и контроль шкивов кранов. Стандарт устанавливает материалы, форму и размеры канавки каната, твёрдость после термообработки и требования к проверке литых и прокатанных шкивов. Соотношение диаметра шкива и диаметра каната напрямую влияет на срок службы стального каната. В данной статье подробно разбираются ключевые положения и технические параметры стандарта.
ГОСТ 24815-2009 «Краны. Шкивы для механизма подъёма» был введён в действие в 2009 году и устанавливает типы и размеры, технические требования, методы испытаний и правила контроля для шкивов механизма подъёма кранов. Стандарт применим к литым и прокатанным шкивам для кранов со стальным канатом и является непосредственной основой для проектирования и изготовления шкивов. Шкивы кранов Келуде Тяжёлая Промышленность проектируются и производятся в соответствии с данным стандартом.
Материалы шкивов и термообработка
Материалы литых шкивов: чугунные шкивы изготавливаются из серого чугуна марок HT200 или HT250 и применяются для лёгких нагрузок и низких скоростей. Литые стальные шкивы производятся из сталей ZG310-570 или ZG340-640, обладая более высокой прочностью и износостойкостью по сравнению с чугуном.
Материалы прокатанных шкивов: прокатанные шкивы изготавливаются из стального листа Q235B (≈Ст3сп) или Q345B (≈09Г2С) методом горячей прокатки, что обеспечивает плотную структуру, высокую прочность и малый вес. Прокатанные шкивы являются основным типом в краностроении, их доля превышает 80%.
Требования к термообработке: поверхность канавки каната стальных шкивов должна подвергаться закалке; глубина закалённого слоя должна быть не менее 2 мм, твёрдость поверхности — HB300~380 (при пламенной закалке) или HRC40~50 (при индукционной закалке). Твёрдость поверхности канавки чугунных шкивов должна быть не менее HB190.
Размеры канавки и соответствие канату
Стандарт устанавливает строгие требования к форме и размерам канавки каната. Радиус основания канавки R должен составлять 0,53 номинального диаметра каната. Глубина канавки h ≥ 1,5d (где d — диаметр каната). Угол между боковыми стенками канавки обычно составляет 35°~45°.
Соотношение диаметра шкива D и диаметра каната d определяется в соответствии с классом работы. Для шкивов класса M4 D ≥ 20d, для класса M5 D ≥ 22,4d, для класса M6 D ≥ 28d, для класса M7 D ≥ 33,6d, для класса M8 D ≥ 40d. Диаметр уравнительного шкива (нерабочего) может быть на 20% меньше диаметра рабочего шкива того же класса.
Критерии браковки шкивов
Шкив подлежит списанию при достижении любого из следующих условий: ① износ толщины стенки канавки достигает 20% от первоначальной; ② величина износа диаметра основания канавки достигает 25% диаметра каната; ③ повреждение реборды или наличие трещин; ④ разрушение спицы или трещина в ступице; ⑤ затруднённое вращение шкива или заклинивание.
Сравнительная таблица диаметров шкива и каната
| Класс работы | Минимальное соотношение D/d |
|---|---|
| M4 | 20 |
| M5 | 22,4 |
| M6 | 28 |
| M7 | 33,6 |
| M8 | 40 |
| Режим работы | D/dкоэффициент | 11mmканатШкивD | 15mmканатШкивD | 20mmканатШкивD | Шкивматериал | твёрдость канавки каната |
|---|---|---|---|---|---|---|
| M4 | 20 | 220 | 300 | 400 | HT250/ZG310 | HB300~340 |
| M5 | 22.4 | 246 | 336 | 448 | ZG310-570 | HB320~380 |
| M6 | 28 | 308 | 420 | 560 | ZG340-640 | HRC40~48 |
| M7 | 33.6 | 370 | 504 | 672 | Q345B (≈09Г2С)Прокат | HRC42~50 |
| крюкСтандарт | M5классЭлектрическая тальШкивD/dпо25управление,превосходит ГОСТ22.4,стальной канатувеличение срока службы30% | |||||
Часто задаваемые вопросы
В: Почему диаметр шкива должен увеличиваться с ростом режима работы?
О: Чем больше диаметр шкива, тем больше радиус изгиба каната, тем ниже изгибное напряжение и тем выше усталостная долговечность каната. Испытания показывают: при увеличении D/d с 20 до 25 усталостная долговечность каната при изгибе возрастает примерно на 50%. Поэтому оборудование с более высоким режимом работы компенсирует частые изгибные нагрузки за счёт увеличения диаметра шкива.
В: Какой шкив лучше — литейный или прокатанный?
О: Прокатанный шкив — современное стандартное решение. По сравнению с литейным он легче на 30–40%, имеет плотную структуру без дефектов литья и равномерную твёрдость поверхности канавки. Недостаток — высокая стоимость штампа, что оправдано при серийном производстве. Литейный шкив применяется для мелкосерийных нестандартныхТехнические характеристики или особо крупных диаметров (>1200 мм). Стандартная продукция Келуде Тяжёлая Промышленность выпускается с прокатанными шкивами.
В: При каком износе канавки шкива требуется замена?
О: Шкив подлежит списанию при износе толщины стенки канавки на 20% от исходной. Также замена необходима, когда величина износа диаметра дна канавки достигает 25% диаметра каната. При износе канавки уменьшается площадь контакта каната со шкивом, возрастает контактное напряжение, ускоряется износ каната, а повышенное сопротивление скольжению приводит к затруднённому вращению шкива.
В: Каковы частые причины заклинивания шкива?
О: Основные причины: ① отсутствие смазки в подшипнике или деградация консистентной смазки; ② повреждение подшипника (износ тел качения или деформация сепаратора); ③ износ канавки, из-за которого канат застревает; ④ изгиб оси шкива; ⑤ слишком малый зазор между шкивом и боковой пластиной. Ежемесячная смазка подшипника эффективно предотвращает повреждения, а ежеквартальная проверка лёгкости вращения шкива обязательна.
