Буферы для кранов по JB/T 10559-2006

JB/T 10559-2006 — отраслевой стандарт на буферы для грузоподъёмных машин, определяющий классификацию, технические параметры и правила контроля пружинных, гидравлических и полиуретановых буферов. Буфер является последним защитным устройством, предотвращающим удар крана о концевой упор в конце рельса.

Классификация буферов и принцип работы

JB/T 10559-2006 подразделяет буферы по принципу работы и материалу на четыре основных типа. Пружинный буфер — поглощает энергию удара за счёт упругой деформации винтовой пружины; отличается простой конструкцией, нечувствительностью к температуре и малым восстанавливающим усилием (пружина медленно возвращается в исходное положение после срабатывания). Применим для обычных мостовых кранов со скоростью движения ≤1,5 м/с. Типовой ход пружинного буфера составляет 100–600 мм, усилие пропорционально сжатию (линейная характеристика). Гидравлический буфер — поглощает энергию за счёт демпфирования при прохождении гидравлического масла через дроссельное отверстие; отличается высокой энергоёмкостью, плавным замедлением и практически постоянным усилием (нелинейная характеристика). Применяется при высоких скоростях движения (>1,5 м/с) или в случаях, когда требуется минимальное ударное усилие.

Гидравлические буферы по конструкции подразделяются на поршневые и плунжерные. Полиуретановый буфер — поглощает энергию за счёт нелинейной деформации сжатия полиуретанового эластомера; отличается компактной конструкцией, малым весом, удобством монтажа и превосходной атмосферостойкостью. В настоящее время это наиболее широко применяемый тип буферов. Резиновый буфер — поглощает энергию за счёт упругой деформации резины; имеет наиболее простую конструкцию и самую низкую стоимость, однако характеризуется малой энергоёмкостью и значительной зависимостью от температуры. Применим только для малых кранов со скоростью движения ≤0,7 м/с.

Технические параметры и выбор буфера

Стандарт устанавливает ключевые параметры выбора буфера. Номинальная поглощаемая энергия — максимальная кинетическая энергия удара, которую буфер должен поглотить в пределах номинального хода; единица измерения — кДж. Значение рассчитывается с учётом массы крана, скорости движения и тормозного замедления. Номинальный ход буфера — расстояние перемещения буфера от свободного состояния до полного сжатия; единица измерения — мм. Номинальное буферное усилие — максимальное усилие реакции, развиваемое буфером в конце номинального хода; единица измерения — кН.

Стандарт требует, чтобы концевой упор крана (монтажное основание буфера) выдерживал 1,5-кратное номинальное буферное усилие без остаточной деформации. Расчёт выбора буфера выполняется по формуле: E = 0,5 × m × v² × η, где E — требуемая поглощаемая энергия, m — масса крана (или тележки), v — скорость соударения (обычно принимается 70–85 % номинальной скорости движения), η — коэффициент поправки кинетической энергии (обычно 1,0–1,25). Номинальная поглощаемая энергия выбранного буфера должна быть не менее 1,25 расчётного значения энергии — это запас прочности.

Краны Келуде Тяжёлая Промышленность стандартно оснащаются полиуретановыми буферами; по требованию заказчика возможна установка гидравлических буферов для обеспечения требований к буферизации при высокоскоростной работе.

Монтаж и расположение буферов

Стандарт устанавливает принципиальные требования к монтажу и расположению буферов. Количество монтажных элементов — на каждом рельсе должно быть установлено не менее двух буферов (по одному на каждом конце крана). Для мостовых кранов с пролётом ≥30 м рекомендуется устанавливать по два буфера на каждом конце крана (всего 4) для снижения внецентренной нагрузки при одностороннем ударе. Высота монтажа — осевая линия буфера должна совпадать с уровнем верха головки рельса (или с высотой точки соударения упора); отклонение не должно превышать ±10 мм во избежание повреждения буфера при косом ударе. Монтажное основание — буфер должен устанавливаться на прочном элементе конструкции, способном выдерживать ударную нагрузку и усилие соударения.

Буферы на обоих концах крана должны одновременно контактировать с концевыми упорами (не допускается односторонний контакт), в противном случае возникает крутящий момент, вызывающий набегание реборды колеса на рельс или сход крана с рельса. Контактная поверхность буфера и концевого упора должна быть ровной и перпендикулярной; при неравномерном контакте необходимо выполнить регулировку поверхности упора. При установке буфера на тележке — по одному буферу на каждом конце тележки, буферы должны располагаться на осевой линии подтележечного рельса.

Стандарт также рекомендует устанавливать в зоне буфера концевой выключатель: при сжатии буфера до 75 % номинального хода концевой выключатель должен отключать электропитание механизма передвижения, обеспечивая двойную защиту — электрическую и механическую.

Инспекция и испытания характеристик буфера

Пункты контроля буферов, установленные стандартом, включают: визуальный контроль — на наружной поверхности буфера не должно быть трещин, раковин, усадочных пор и заусенцев. Контроль размеров — габаритные и установочные размеры буфера должны соответствовать чертежу; класс допуска — не ниже IT14. Испытание статическим давлением — на буфер воздействуют 1,5-кратным номинальным буферным усилием в течение 5 минут; после снятия нагрузки буфер не должен иметь остаточной деформации или повреждений (пружинный буфер — без остаточной деформации; полиуретановый/резиновый буфер — остаточная деформация ≤3 %).

Испытание на удар — буфер устанавливается на испытательный стенд и подвергается удару при 1,1-кратной номинальной скорости движения; измеряются ход буфера и кривая силы буфера; буфер не должен иметь повреждений. Температурное испытание — полиуретановые и резиновые буферы выдерживаются при температуре −20 °C и +50 °C в течение 4 часов, после чего проводят испытание статическим давлением; буфер должен сохранять требуемые характеристики. Испытание на усталость — буфер подвергается 1000 циклам сжатия-восстановления при 75 % номинального хода; проверяется изменение характеристик буфера (для полиуретановых и резиновых буферов затухание усилия после усталостных испытаний не должно превышать 15 %).

Техническое обслуживание и замена буферов

Ключевые моменты обслуживания буферов, рекомендованные стандартом. Пружинный буфер — периодический осмотр пружины на предмет остаточной деформации или усталостного разрушения (при укорочении свободной длины пружины более чем на 5 % требуется замена); проверка поверхности пружины на наличие глубокой коррозии (при язвенной коррозии глубиной более 0,5 мм — немедленно заменить). Гидравлический буфер — проверка герметичности гидравлического масла и соответствия его уровня требованиям. При длительной эксплуатации гидравлического буфера уплотнения стареют и теряют герметичность, что приводит к подтеканию масла; при обнаружении подтекания необходимо немедленно заменить уплотнения или буфер целиком.

Полиуретановый буфер — проверьте поверхность эластомера на наличие трещин (мелкие поверхностные трещины не влияют на эксплуатацию, но при глубине более 3 мм буфер подлежит замене). Полиуретан под длительным воздействием ультрафиолета стареет, теряет эластичность и становится жёстким (для буферов, эксплуатируемых на открытом воздухе, рекомендуется замена каждые 2–3 года). Резиновый буфер — в условиях масляной среды резина быстро набухает или размягчается; при обнаружении размягчения, липкости или вспучивания поверхности резины буфер необходимо немедленно заменить. При появлении трещин, разрушении, остаточной деформации или явных признаках старения любой буфер подлежит немедленной замене — при отказе буфера кран ударяется о концевой упор на полной скорости, что в тяжёлых случаях может привести к сходу крана с рельсов или повреждению конструкции.

Часто задаваемые вопросы