Материалы применяемые при ремонте подъемных сооружений сталь чугун
Основные узлы и детали мостового крана изготовляют из черных металлов — чугуна и стали.
Для изготовления деталей механизмов кранов применяют серый чугун. Ма.рка серых чугунов обозначается двумя буквами СЧ (серый чугун) и четырьмя цифрами. Две первые цифры обозначают минимальный предел прочности при растяжении в килограммах на квадратный миллиметр, а вторые две цифры, отделенные от первых двух цифр черточкой,— минимальный предел прочности при изгибе, выраженный также в килограммах на квадратный миллиметр. Например, обозначение СЧ 15-32 следует расшифровать так: серый чугун, имеющий минимальный предел прочности при растяжении 15 кГ/мм2 и минимальный предел прочности при изгибе 32 кГ/мм2. Из чугуна марки СЧ 15-32 обычно изготовляют корпусы и крышки редукторов, барабаны, блоки, ступицы червячных колес для кранов. При неответственных передачах из чугуна марки СЧ 15-32 изготовляют зубчатые колеса.
Стали, применяемые в современном машиностроении, делятся на углеродистые и легированные. Углеродистые стали разделяют в свою очередь на конструкционные обыкновенного качества, конструкционные качественные, инструментальные и специальные.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Марка стали обозначает физические свойства или химический состав стали. Сталь углеродистая конструкционная обыкновенного качества бывает следующих марок; Ст. О, Ст. 1, Ст. 2, Ст. 3, Ст. 4, Ст. 5, Ст. 6, Ст. 7.
Из стали марок Ст. 2, Ст. 3, Ст. 4 изготовляют мосты кранов, рамы тележек, из стали марки Ст. 6 — червяки и шпонки для крановых механизмов. Крепежные болты и детали тормозов изготовляют из стали марки Ст. 3.
Марка углеродистой конструкционной качественной стали обозначена двумя цифрами, которые указывают содержание углерода в сотых долях (процента. Например: сталь марки 20 содержит в среднем 0,2% углерода. Из этой стали изготовляют грузовые крюки. Из стали марки 45, содержащей 0,45% углерода, изготовляют валы и оси; из стали марки 60 (0,6% углерода) — пружины.
Стали углеродистые инструментальные обозначают буквой У и цифрой, показывающей содержание углерода в десятых долях процента. Например, сталь марки У7 содержит 0,7% углерода. Из нее изготовляют молотки, зубила, кувалды и другие инструменты.
В обозначении марки углеродистой стали специального назначения после числа, указывающего содержание в стали углерода в сотых долях процента, ставят букву, указывающую назначение стали: так, например, из стали ЗК изготовляют паровые котлы (котельная сталь).
Примеси в стали очень сильно влияют на ее свойства. Такие примеси, как сера и фосфор, ухудшают качество металла, поэтому при производстве стали содержание их стремятся свести к минимуму. Но есть и полезные примеси, улучшающие свойства стали. Эти. примеси специально добавляют в сталь в процессе ее производства.
Примеси, вводимые в состав стали с целью улучшения ее качества, называются легирующими добавками. Кроме того, сталь всегда содержит в небольшом количестве кремний и марганец. В качестве легирующих добавок применяют хром, никель, вольфрам, молибден, кобальт, ванадий, марганец, алюминий, кремний и др. Стали со значительным содержанием легирующих добавок называются легированными.
При маркировке этих сталей легирующие добавки обозначают русскими заглавными буквами: X —- хром, Н — никель, В — вольфрам, М —молибден, К — кобальт, Ф—ванадий, Г — марганец, Ю —алюминий, Д —медь, Т — титан, С — кремний, Б — ниобий.
Если сталь содержит тот или иной легирующий элемент в количестве, превышающем 1%, то после соответствующей буквы ставят цифру, указывающую среднее содержание элемента з стали в процентах.
Цифрами, стоящими с левой стороны букв, обозначают содержание углерода в сотых долях процента для конструкционных сталей и в десятых долях процента для инструментальных сталей.
Например, марка стали 12Х2Н4 указывает, что данная сталь содержит 0,12% углерода, около 2% хрома и около 4% никеля.
Некоторые группы легированных сталей обозначают буквами, которые при маркировке ставят впереди. Например, Э — электротехническая, Ш — шарикоподшипниковая и т. д.
Сталь марки IIIXilO и ШХ15 применяют для изготовления шарикоподшипников.
Марки углеродистых сталей в отливках обозначают тремя двухзначными числами. Первые две цифры указывают на среднее содержание углерода в стали в сотых долях процента, вторые две цифры — на минимальный предел прочности [,н1мм2(кГ/мм2)], третьи цифры характеризуют удлинение образца стали при испытании.
Например, сталь марки 55—6012 содержит 0,55% углерода, минимальный предел прочности ее 600 н/мм2 (60 кГ/мм2), минимальное удлинение 12%. Из стали 55—6012 отливают ходовые колеса кранов.
Источник
Материалы для изготовления металлоконструкций кранов
Для изготовления сварных крановых металлоконструкций допускается только металл с гарантированными свариваемостью и ударной вязкостью (письмо № 13-176/793 от 4 июля 1974 г.). Рекомендации по выбору металлопроката разработаны головными научно-исследовательскими институтами (ВНИИПТмаш, ВНИИстройдормаш).
По ГОСТ 380—71 поставляется углеродистая сталь обыкновенного качества (горячекатаная — сортовая, фасонная, толстолистовая, тонколистовая, широкополосовая и холоднокатаная — тонколистовая)., В зависимости от назначения сталь по этому ГОСТу разделяется на три группы; А —поставляемую по механическим свойствам; Б — поставляемую по химическому составу; В — поставляемую по механическим свойствам и химическому составу.
В зависимости от нормируемых показателей сталь каждой группы подразделяется на категории: группы А— 1, 2, 3; группы Б—1,2; группы В — 1, 2, 3, 4, 5, 6.
Сталь изготовляется следующих марок:
группы А —Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5, Стб;
группы Б —БСт0, БСт1, БСт2, БСт3, БСт4, БСт5, БСтб;
группы В —ВСт1, ВСт2, ВСт3, ВСт4, ВСт5.
Сталь всех групп с номерами марок 1, 2, 3, 4 изготовляется кипящей, полуспокойной и спокойной, с номерами 5 и 6 — полуспокойной и спокойной. Полуспокойная сталь с номерами 3 и 5 производится с обычным и повышенным содержанием марганца.
Сталь марок ВСт1, ВСт2, ВСт3 всех степеней раскисления и ВСт3 с повышенным содержанием марганца, а по требованию заказчика сталь марок БСт1, БСт2, БСт3 всех степеней раскисления и БСт3 с повышенным содержанием марганца поставляется с гарантией свариваемости. Поставка стали групп Б с гарантией свариваемости оговаривается в заказе и сертификате. Сталь с содержанием углерода в готовом прокате более 0,22% может применяться для сварных конструкций при условиях сварки, обеспечивающих надежность сварного соединения.
Обозначение марок стали, поставляемой по ГОСТ 380—71, при заказе, клеймении, в сертификате, на чертежах и в другой документации буквенно-цифровое. Например, обозначение ВСт4пс2 означает: сталь группы В, четвертой марки, полуспокойная, второй категории качества.
Если сталь имеет повышенное содержание марганца, то в обозначении добавляется буква Г (например, ВСт3Гпс3).
Группа А и первая категория в обозначении марки стали не указываются.
При обозначении степени раскисления применяются индексы: кп — кипящая, пс — полуспокойная, сп — спокойная. Материалы для изготовления деталей механизмов кранов принимаются по государственным стандартам на изготовление данной грузоподъемной машины, а при их отсутствии — по рекомендациям головных научно-исследовательских институтов по краностроению.
Правилами по кранам ограничено применение для деталей грузоподъемных машин чугуна. Чугунное литье по качеству не ниже марки СЧ15-32 по ГОСТ 1412—70 «Отливки из серого чугуна» может применяться для изготовления:
а) зубчатых, червячных и ходовых колес грузоподъемных машин с ручным приводом;
б) червячных колес грузоподъемных машин с машинным приводом, предназначенных для легкого режима работы, при окружной скорости червяка не более 1,5 м/с;
в) червячных колес с ободом из бронзы независимо от рода привода и режима работы грузоподъемной машины;
г) барабанов, корпусов редукторов и блоков, за исключением блоков стреловых и башенных кранов;
д) колодок тормозов, кронштейнов барабанов и корпусов подшипников.
Для тормозных шкивов механизмов передвижения и поворота грузоподъемных машин допускается применение отливок по качеству не ниже марки СЧ 28-48 по ГОСТ 1412—70. Тормозные шкивы механизмов портальных кранов должны изготовляться в соответствии с ГОСТ 11283—72 «Краны портальные для районов с умеренным климатом. Технические требования».
Для изготовления противовесов и несиловых деталей марка отливок не регламентируется.
Заводам Минстройдормаша разрешено изготовление блоков стреловых самоходных кранов из чугунного литья по качеству не ниже марки СЧ 18-36 при условии ограждения блоков подвижной обоймы полиспастов и головных блоков от ударов при эксплуатации и монтаже кранов (письмо Госгортехнадзора СССР № 06-13-276/442 от 12 апреля 1973 г.).
Источник
Prom-Nadzor.ru
Вы здесь
Требования к сталям для изготовления грузоподъемных кранов
Согласно требованиям нормативных документов материалы, применяемые в крановых конструкциях, следует выбирать с учетом нижних предельных значений температуры окружающей среды для рабочего и нерабочего состояний кранов, степени нагруженности элементов конструкции и агрессивности окружающей среды. Марочники этих материалов содержатся в руководящих документах для конкретных типов кранов:
- РД 22-16-2005 «Машины грузоподъемные. Выбор материалов для изготовления, ремонта и реконструкции сварных стальных конструкций»
- РД 24.090.97-98 «Оборудование подъемно-транспортное. Требования к изготовлению, ремонту и реконструкции металлоконструкций грузоподъемных кранов»
- УК 36.24.12-100-97 «Металлоконструкции грузоподъемных машин, оборудования и подъемников. Капитальный ремонт. ТУ».
В частности, для башенных и стреловых кранов, кранов-лесопогрузчиков, кранов-манипуляторов с 1979 г. действует РД 22-16-2005, в котором присутствуют также общие сведения по сталям и сварочным материалам для этих конструкций.
Для внесения сведений о материалах в РД 22-16-2005 проводили комплексные исследования их свойств, включающие химический, металлографический и дюрометрический анализы, механические испытания (на статическое растяжение, статический и ударный изгиб, растяжение в направлении толщины проката) и испытания на свариваемость с оценкой всех показателей качества свариваемых соединений. Испытания на ударный изгиб выполняли на образцах с О- и У-образными надрезами при различной ориентации образцов: поперек и вдоль прокатки. Создание марочников сталей позволило решить задачи обеспечения краностроителей сталями, соответствующими условиям эксплуатации конструкции. Краны, созданные по рекомендациям РД 22-16-2005, продолжают успешно эксплуатировать и в настоящее время, после отработки более двух нормативных сроков службы.
В последние годы за рубежом при производстве кранов все более широко применяют высокопрочные стали с пределом текучести до 1100 МПа. Использование таких сталей для стреловых кранов позволяет существенно повысить грузоподъемность без увеличения собственной массы, снизить транспортные нагрузки, увеличить вылет стрелы. Некоторые немецкие фирмы применяет для стреловых кранов большой грузоподъемности (100 т и более) с вылетом стрелы до 90 м листовую высокопрочную сталь марки с пределом текучести от 700 до 1100 МПа, используемую в секциях телескопической стрелы, несущих и вспомогательных элементах поворотной платформы и несущих элементах опорной рамы. Высокопрочные стали применяют для создания автомобильных подъемников, имеющих высоту подъема до 100 м, что делает их крайне необходимыми для обеспечения пожарной безопасности зданий повышенной этажности. Высокопрочные стали также используют в кранах-манипуляторах для увеличения их грузоподъемности и вылета стрелы.
Традиционный способ повышения прочности и ударной вязкости конструкционных сталей -их легирование микродобавками ванадия, ниобия и титана. В структуре таких сталей в результате термической обработки по типу нормализации и термоулучшения (закалка и высокий отпуск) формируются частицы карбонитридов ванадия, ниобия и титана. Благодаря этому в прокате образуется мелкозернистая структура.
Дальнейшее развитие технологии производства высокопрочных сталей связано с термомеханической обработкой -процессом, при котором металл окончательно деформируется в определенном температурном интервале, формируя комплекс механических свойств, не достигаемых при использовании только термической обработки. Достижения в области применения термомеханической прокатки для производства мелкозернистых свариваемых сталей в Европе закреплены в соответствующем стандарте.
Широкое использование высокопрочных сталей в краностроении за рубежом стимулировало их внедрение и в Российской Федерации. По заказам фирм — изготовителей сталей были исследованы свойства различных высокопрочных сталей в целях проверки возможности их применения в крановых конструкциях в Российской Федерации. Результаты исследований в основном подтвердили технические свойства сталей. В то же время были выявлены ограничения в возможности их использования с
определенными толщинами и технологией изготовления, а также обеспечения несущей способности в сварных соединениях, одинаковой с основным металлом.
Эксплуатация кранов, конструкции которых были изготовлены с применением рекомендуемых нормативными документами высокопрочных материалов, подтвердила эффективность и безопасность конструкций.
В связи с тем, что проведение исследований свойств материалов достаточно трудоемко, изготовители в последнее время в целях сокращения или исключения этих работ стремятся использовать аналитические модели при оценке свойств стали. Наиболее проблематична — аналитическая оценка возможности хрупкого разрушения стальных конструкций, так как оно определяется не только свойствами стали при отрицательных температурах, но и напряженным состоянием элементов и условиями эксплуатации конструкций. Подобная аналитическая модель использована в правилах проектирования и расчета кранов Европейской федерации производителей подъемно-транспортной и складской техники. В них предотвращение возможности хрупкого разрушения достигается выбором качества стали, которое оценивается показателем ударного изгиба. Установлены четыре категории качества стали, которые отличаются друг от друга значениями отрицательных температур, при которых должно подтверждаться нормативное значение ударного изгиба на продольных образцах с У-образным концентратором. Категорию качества стали определяют по показателю с помощью анализа показателей.
1. Применение в течение многих лет при производстве кранов в СССР и Российской Федерации марок сталей, указанных в руководящих документах, разработанных по результатам исследований свойств сталей, обеспечили выпуск кранов, успешно эксплуатируемых и в настоящее время.
2. Переход к оценке возможности использования новых сталей на основе аналитических моделей не достаточно обоснован. Это приведет к существенному снижению безопасности кранов. Необходимо выполнить анализ и определить область применения аналитических моделей, допустив их использование в целях предварительной оценки при проектировании конструкций с последующим подтверждением результатами исследований свойств стали.
Источник