Межгосударственный стандарт ГОСТ 34017-2016 "Краны грузоподъемные. Классификация режимов работы" (введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 марта 2017 г. N 150-ст)

Cranes. Classification of operating modes

МКС 53.020.20
NEQ

Дата введения - 1 января 2018 г.
Взамен ГОСТ 25546-82 и ГОСТ 25835-83

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 Разработан Акционерным обществом "РАТТЕ" (АО "РАТТЕ")

2 Внесен Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 Принят Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 22 ноября 2016 г. N 93-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97	Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97	Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Армения	AM	Минэкономики Республики Армения
Беларусь	BY	Госстандарт Республики Беларусь
Грузия	GE	Грузстандарт
Казахстан	KZ	Госстандарт Республики Казахстан
Киргизия	KG	Кыргызстандарт
Россия	RU	Росстандарт
Таджикистан	TJ	Таджикстандарт
Узбекистан	UZ	Узстандарт

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 марта 2017 г. N 150-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 34017-2016 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2018 г.

5 В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения следующих международных стандартов: ISO 4301/1-86 "Краны и подъемные устройства. Классификация. Часть 1. Общие положения" ("Cranes and lifting appliances - Classification - Part 1: General", NEQ); ISO 4301-2:2009 "Краны грузоподъемные. Классификация. Часть 2. Самоходные краны" ("Cranes - Classification - Part 2: Mobile cranes", NEQ); ISO 4301-3:1993 "Краны грузоподъемные. Классификация. Часть 3. Башенные краны" ("Cranes - Classification - Part 3: Tower cranes", NEQ); ISO 4301-4:1989 "Краны и подъемные устройства. Классификация. Часть 4. Краны с поворотной стрелой" ("Cranes and related equipment - Classification - Part 4: Jib cranes", NEQ); ISO 4301-5:1991 "Краны. Классификация. Часть 5. Мостовые и козловые краны" ("Cranes - Classification - Part 5: Overhead travelling and portal bridge cranes", NEQ)

6 Взамен ГОСТ 25546-82 и ГОСТ 25835-83

Введение

Настоящий стандарт устанавливает классификацию режимов работы кранов и их механизмов по параметрам нагруженности и наработки в течение срока службы. Данная классификация предназначена для нормирования, прогнозирования и оценки долговечности указанных объектов на стадии заказа, проектирования и эксплуатации.

Применение положений данного стандарта на добровольной основе может быть использовано при подтверждении и оценке соответствия грузоподъемных кранов требованиям Технического регламента Таможенного союза "О безопасности машин и оборудования" (TP ТС 010/2011).

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает классификацию режимов работы кранов и их механизмов по параметрам нагруженности и наработки в течение срока службы. Настоящий стандарт распространяется на все виды грузоподъемных кранов в соответствии с ГОСТ 33709.1, а также на плавучие и оффшорные краны.

Этот стандарт применим ко всем новым кранам, изготовленным после истечения одного года после его утверждения. Стандарт не имеет целью требовать замены или модернизации существующей документации.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 33709.1-2015 Краны грузоподъемные. Словарь. Часть 1. Общие положения

ГОСТ 33709.2-2015 Краны грузоподъемные. Словарь. Часть 2. Краны стреловые самоходные

ГОСТ 33709.3-2015 Краны грузоподъемные. Словарь. Часть 3. Краны башенные

ГОСТ 33709.5-2015 Краны грузоподъемные. Словарь. Часть 5. Краны мостовые и козловые

ГОСТ 33713-2015 Краны грузоподъемные. Регистраторы параметров работы. Общие требования

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 33709.1 и ГОСТ 33713, а также следующий термин с соответствующим определением:

цикл работы крана: Фрагмент процесса работы крана, который начинается в момент возникновения на грузозахватном органе нагрузки, превышающей 5 % номинальной грузоподъемности нетто, и заканчивается, когда нагрузка упадет до значения менее 5 % этой величины.

4 Обозначения и сокращения

Обозначения, принятые в настоящем стандарте, приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Принятые обозначения

Обозначение	Определение
А	Группа классификации режима работы крана
Q	Класс нагружения крана
U	Класс использования крана
М	Группа классификации режима работы механизма
L	Класс нагружения механизма
Т	Класс использования механизма
Р	Значение нагрузки на кран или механизм
CT	Суммарное количество рабочих циклов крана за срок службы
Kp	Коэффициент распределения масс перемещаемых грузов
Km	Коэффициент распределения нагрузки механизма

5 Цели применения классификации режимов работы кранов и механизмов

Классификация режимов работы кранов и механизмов базируется на показателях нагруженности и наработки соответствующих объектов. Классификация предназначена для использования в следующих ситуациях:

а) для формирования требований заказчика к долговечности крана или отдельных механизмов при оформлении заказа. В этом случае показатели нагруженности и наработки определяются исходя из предполагаемых условий эксплуатации машины;

б) при проектировании крана или механизма. При этом значения показателей нагруженности и наработки для установленного режима работы используются для расчетов на долговечность элементов крана или механизма;

в) при контроле процесса эксплуатации крана или механизмов. В данном случае фактические показатели нагруженности и наработки, полученные из регистратора параметров (ГОСТ 33713) или других источников информации, сравниваются с показателями нормативного режима работы крана или механизма. На основании этого принимается решение о возможности дальнейшей эксплуатации или необходимости восстановительных мероприятий.

6 Классификация режимов работы кранов в целом

6.1 Группу классификации режима работы крана определяют два показателя, характеризующие условия эксплуатационного нагружения конструкции:

- класс использования, зависящий от количества циклов работы крана в течение назначенного срока службы;

- класс нагружения, который зависит от распределения относительных масс перемещаемых грузов.

6.2 Класс использования характеризуется показателем наработки - суммарным количеством циклов работы крана за срок службы С_т. Диапазон возможных значений С_т разбит на 10 интервалов, каждому из которых соответствует определенный класс использования (таблица 2). В таблице 2 также приведены примеры интенсивности работы крана, соответствующие каждому классу. Параметром, используемым для расчетов на долговечность, является верхняя граница интервала.

6.3 Класс нагружения характеризуется относительным показателем нагруженности - коэффициентом распределения нагрузки K_p, который вычисляется как

,

(1)

где - среднее количество циклов работы крана с грузом массой Р_i;

;

- номинальная грузоподъемность крана.

Значения коэффициента распределения нагрузки, соответствующие классам нагружения, и описание характера нагружения крана, соответствующее каждому классу, приведены в таблице 3.

Таблица 2 - Классы использования крана

Класс использования	Число циклов работы за срок службы, Ст	Примеры реализации
U0	До 1,6 х 104 включ.	Нерегулярное использование, в течение 10 лет не более 5-10 циклов работы в сутки
U1	Св. 1,6 х 104 до 3,2 х 104 включ.
U2	Св. 3,2 х 104 до 6,3 х 104 включ.	Нерегулярное использование в течение 10 лет не более 20-35 циклов работы в сутки
U3	Св. 6,3 х 104 до 1,25 х 105 включ.
U4	Св. 1,25 х 105 до 2,5 х 105 включ.	Регулярное использование в течение 10 лет не более 70 циклов работы в сутки
U5	Св. 2,5 х 105 до 5,0 х 105 включ.	Регулярное использование в течение 10 лет не более 140 циклов работы в сутки
U6	Св. 5,0 х 105 до 1,0 х 106 включ.	Регулярное использование в течение 20 лет не более 140 циклов работы в сутки
U7	Св. 1,0 х 106 до 2,0 х 106 включ.	Интенсивное использование в течение 20 лет более 140 циклов работы в сутки
U8	Св. 2,0 х 106 до 4,0 х 106 включ.
U9	Св. 4,0 x 106

Для кранов с переменной грузовой характеристикой в формуле (1) следует принимать значение Р_n равным минимальной грузоподъемности, установленной в пределах зоны перемещения груза (P_n(R) на рисунке 1, а). Для кранов с несколькими грузовыми характеристиками коэффициент распределения нагрузки следует вычислять по формуле (1), принимая в качестве Р_i/Р_n отношение максимального грузового момента в течение цикла работы крана к грузовому моменту на том же вылете по максимальной грузовой характеристике (Р_n = Р_n1 на рисунке 1, б)).

Рисунок 1 - К расчету коэффициента распределения нагрузки для кранов с переменными грузовыми характеристиками (а) и несколькими грузовыми характеристиками (б).

Таблица 3 - Классы нагружения

Класс нагружения	Коэффициент распределения нагрузки Kp	Примеры реализации
Q1 - особо легкий	До 0,062 включ.	Кран всегда работает с грузами менее 50 % грузоподъемности. В особых случаях (не более 4 %) подъем больших грузов
Q2 - легкий	Св. 0,062 до 0,125 включ.	Постоянная работа с грузами, значительно меньшими номинальной грузоподъемности крана (85 % грузов менее 50 % грузоподъемности)
Q3 - средний	Св. 0,125 до 0,250 включ.	Работа с грузами, меньшими номинальной грузоподъемности крана, с периодическими подъемами грузов, близких к номинальной грузоподъемности (65 % грузов менее 50 % грузоподъемности)
Q4 - тяжелый	Св. 0,25 до 0,50 включ.	Частая работа с грузами близкими к номинальной грузоподъемности (75 % грузов более 50 % грузоподъемности)
Q5 - весьма тяжелый	Св. 0,50 до 1,00 включ.	Постоянная работа в основном с грузами, близкими к номинальной грузоподъемности крана

6.4 Группа классификации режима работы крана в целом определяется комбинацией класса использования и класса нагружения согласно таблице 4.

Таблица 4 построена таким образом, что для всех комбинаций, обеспечивающих одну группу режима А, значение произведения K_рС_т одинаковое. Это связано с тем, что для элементов металлической конструкции, в которых размах изменения напряжений пропорционален массе груза, произведение K_рС_т приближенно пропорционально усталостному повреждению. Если для крана задана только группа классификации A и не заданы классы нагружения и использования, то в расчетах следует принимать класс Q₄ и находить соответствующий класс использования по таблице 4.

Рекомендации по назначению групп классификации режима работы для кранов отдельных типов приведены в приложении А.

Таблица 4 - Группа классификации режима работы крана

Класс нагружения и коэффициент распределения нагрузки		Класс использования и значения
Qp	Kp	U0	U1	U2	U3	U4	U5	U6	U7	U8	U9
		1,6	3,2	6,3	12,5	25	50	100	200	400	> 400
Q1	0,062	-	-	А0	A1	А2	A3	А4	A5	А6	A7
Q2	0,125	-	А0	A1	А2	A3	А4	A5	A6	A7	A8
Q3	0,250	А0	A1	А2	A3	А4	A5	A6	A7	A8	A9
Q4	0,500	A1	А2	A3	А4	А5	A6	A7	А8	A9	A10
Q5	1,000	A2	A3	А4	А5	A6	А7	A8	A9	A10	A11

7 Классификация режимов работы механизмов

7.1 Классификация режимов работы механизмов используется для нормирования, обеспечения и контроля ресурса механизмов в целом и их элементов. Условия эксплуатационного нагружения механизмов характеризуют три показателя:

- суммарная продолжительность работы механизма в течение назначенного срока службы;

- распределение относительных значений нагрузок;

- среднее количество включений механизма в час.

7.2 Класс использования механизма определяется суммарной продолжительностью работы механизма T в часах (моточасах) в течение срока его службы. Для целей классификации принято, что под временем использования принимается время, в течение которого механизм находится включенным (в движении).

Диапазон возможных значений T разбит на 10 интервалов, каждому из которых соответствует определенный класс использования (таблица 5). Параметром, используемым для расчетов на долговечность, является верхняя граница интервала.

Таблица 5 - Классы использования механизма

Класс использования	Общая продолжительность работы Т, ч	Примеры реализации
T0	До 200 включ.	Нерегулярное использование в течение 5 лет не более 0,25 ч в сутки
T1	Св. 200 до 400 включ.
T2	Св. 400 до 800 включ.	Нерегулярное использование в течение 10 лет не более 0,5 ч в сутки
T3	Св. 800 до 1600 включ.
T4	Св. 1600 до 3200 включ.	Регулярное использование в течение 10 лет по 1-2 ч в сутки
T5	Св. 3200 до 6300 включ.
Т6	Св. 6300 до 12500 включ.	Регулярное достаточно интенсивное использование в течение 10 лет по 3-4 ч в сутки
T7	Св. 12500 до 25000 включ.	Весьма интенсивное использование в течение 10 лет по 7-14 ч в сутки
T8	Св. 25000 до 50000 включ.
T9	Св. 50000 до 100000 включ.	Весьма интенсивное использование в течение 20 лет до 14 ч в сутки

7.3 Класс нагружения механизма характеризуется коэффициентом распределения нагрузки K_m, который вычисляется как

,

(2)

где - средняя продолжительность использования механизма с нагрузкой H_i;

- суммарная продолжительность использования механизма;

- нагрузка, действующая на механизм, в течение времени использования

- максимальное значение нагрузки на механизм в режиме нормальной эксплуатации согласно технической документации.

Значения нагрузок H_i, Н_n определяют для концевого звена кинематической цепи механизма (канатный барабан, ходовое колесо, ведущее зубчатое колесо механизма поворота), с учетом всех факторов, включая и процессы неустановившегося движения.

В качестве значения нагрузки Н в зависимости от типа и назначения механизма может использоваться момент на тихоходном валу, сила натяжения тягового каната, усилие в рейке и т.д.

Значения коэффициента распределения нагрузки, соответствующие классам нагружения, и примеры описания характера нагружения механизма, соответствующие каждому классу, приведены в таблице 6.

Таблица 6 - Режим нагружения механизма

Класс нагружения	Коэффициент распределения нагрузки Km	Примеры реализации
L1 - легкий	До 0,125 включ.	Постоянная работа с нагрузками, значительно меньшими номинальных значений
L2 - средний	Св. 0,125 до 0,250 включ.	В основном работа с нагрузками, меньшими номинальных значений, до 30 % времени с нагрузками, близкими к номинальным
L3 - тяжелый	Св. 0,25 до 0,50 включ.	Частая работа (до 75 % времени) с нагрузками, близкими к номинальным
L4 - весьма тяжелый	Св. 0,50 до 1,00 включ.	Постоянная работа в основном с нагрузками, близкими к номинальным значениям

7.4 Группа классификации режима работы механизма определяется комбинацией классов использования и нагружения согласно таблице 7.

Рекомендуемые группы классификации режимов работы механизмов для отдельных типов кранов приведены в настоящем стандарте в приложении А.

7.5 Среднее количество включений механизма в час z характеризует интенсивность использования механизма. Для удобства нормирования диапазон возможных значений z разбит на пять интервалов (таблица 8).

Таблица 7 - Группа классификации режима работы механизма

Класс нагружения и коэффициент распределения нагрузки		Класс использования и значение TТ*10-3, ч
Lp	Km	Т0	T1	T2	T3	T4	T5	T6	T7	T8	T9
		0,2	0,4	0,8	1,6	3,2	6,3	12,5	25,0	50,0	100
L1	0,125	-	-	М1	М2	М3	M4	М5	М6	M7	M8
L2	0,250	-	M1	М2	М3	М4	М5	М6	M7	М8	М9
L3	0,500	M1	М2	М3	М4	М5	М6	M7	М8	М9	-
L4	1,000	М2	М3	M4	М5	М6	M7	М8	М9	-	-

Таблица 8 - Количество включений механизма в час z

Класс интенсивности использования	Количество включений механизма в час z	Примечание
Z1	До 40 включ.	Неинтенсивное использование
Z2	Св. 40 до 80 включ.
Z3	Св. 80 до 160 включ.	Интенсивное использование
Z4	Св. 160 до 320 включ.
Z5	Св. 320 до 640 включ.	Весьма интенсивное использование