Проушина для строповки (грузоподъемная или монтажная проушина) представляет собой пластину с отверстием. Как следует из названия, проушины предназначены для подъема и перемещения грузов. Отверстие служит для установки пальца такелажной скобы. В паре с пальцем скобы проушина обеспечивает передачу нагрузки от одного элемента конструкции к другому. На статическом механическом оборудовании (Рис. 1) такие проушины используются кранами при транспортировке и монтаже.
В процессе подъема проушины должны воспринимать полный вес оборудования. Кроме того, при транспортировке и установке на них действуют различные динамические нагрузки. Следовательно, расчет проушин должен выполняться с высокой точностью, чтобы полностью исключить риск разрушения. В данной статье мы кратко рассмотрим методологию расчета монтажных проушин.
Типы проушин для строповки
Проушины широко применяются в промышленности для обеспечения безопасного и эффективного подъема и транспортировки тяжеловесного оборудования. Ниже приведены распространенные типы проушин, используемые в технологических отраслях:
Неподвижные проушины (Fixed lugs): Неразъемно соединяются с оборудованием или его элементом, образуя стационарную точку строповки. Обычно привариваются или крепятся на болтах и имеют паспортную грузоподъемность, гарантирующую безопасное восприятие веса оборудования.
Поворотные проушины (Swivel lugs): Способны вращаться вокруг центральной оси, что обеспечивает равномерное распределение усилия подъема и снижает риск закручивания или опрокидывания оборудования во время строповки. Могут быть как стационарными, так и съемными; часто используются в сочетании с траверсами для подъема крупногабаритного или нестандартного оборудования.
Регулируемые проушины (Adjustable lugs): Предназначены для оборудования различных типоразмеров; положение таких проушин можно изменять в соответствии с конкретными точками строповки. Обычно крепятся с помощью болтов или хомутов и могут настраиваться для обеспечения надежной фиксации.
Шарнирные проушины (Hinged lugs): Обеспечивают поворот вокруг оси, способствуя равномерному распределению нагрузки и предотвращая скручивание груза. Как и поворотные, могут быть стационарными или съемными и часто применяются с траверсами.
Съемные проушины (Removable lugs): Устанавливаются и демонтируются по мере необходимости (например, на болтах или хомутах). Используются в случаях, когда устройство стационарной точки строповки невозможно или когда точки подъема требуется часто менять.
Выбор конкретного типа проушины зависит от условий применения, габаритов и конфигурации поднимаемого оборудования, а также от требуемой грузоподъемности. Важно правильно подобрать тип проушины и удостовериться в правильности ее монтажа и соответствии нагрузке для обеспечения безопасной и эффективной транспортировки.
Схемы установки проушин для подъема сосудов
На Рис. 1 ниже представлены схемы установки проушин, привариваемых к корпусам промышленных сосудов давления.
Рис. 1: Схемы строповки для сосудов давления
Формы проушин
Проушины могут иметь различную геометрию, примеры которой приведены на Рис. 2. Форма определяется производителем или проектировщиком.
Рис. 2: Формы монтажных проушин
Схемы строповки горизонтальных аппаратов
На Рис. 3 показаны широко используемые в промышленности схемы строповки горизонтальных сосудов при монтаже.
Рис. 3: Схемы строповки горизонтальных аппаратов
Схемы строповки аппаратов на опорах-стойках
На Рис. 4 представлены типовые схемы строповки, наиболее распространенные для вертикальных аппаратов в промышленности.
Рис. 4: Схемы строповки вертикальных аппаратов
Усилия, действующие на проушины при подъеме
Схема перехода усилия при подъеме аппарата из горизонтального положения в вертикальное:
Расчет усилий при подъеме из горизонтального в вертикальное положение:
Пример расчета усилий при подъеме из горизонтального в вертикальное положение:
Стандарты проектирования проушин
ГОСТ
ГОСТ Р ИСО 13628-4-2016 — национальный стандарт РФ, который включает приложение K «Проектирование и испытания подъёмных проушин». Указывает, например, требования к материалам проушин (достаточная пластичность) и допускам на изготовление.
ГОСТ 25878-2018 — стандарт, который устанавливает требования к конструкции проушин для монтажа в рамах из швеллеров. Указывает, например, условные обозначения проушин и предельные отклонения размеров.
ГОСТ Р 52387-2005 — национальный стандарт РФ, который распространяется на буксирные проушины транспортных средств. Указывает, например, требования к прочности проушин и месту их установки.
ОСТ
ОСТ 24.125.104-01 — стандарт для проушин для подвесок трубопроводов ТЭС и АЭС, устанавливает их конструкцию и размеры. Введён в действие в 2002 году, заменил ОСТ 108.367.37-80.
ОСТ 34-10-733-93 — стандарт для проушин с накладкой, распространяется на подвески горизонтальных трубопроводов ТЭС и АЭС с наружным диаметром 57–630 мм. Указывает конструкцию и основные размеры, допускаемые нагрузки и материал деталей.
ОСТ 24.125.119-01 — стандарт для корпусов на опорной балке с проушинами для подвесок трубопроводов ТЭС и АЭС, устанавливает их конструкцию и размеры.
DIN
DIN 24338-2001 — стандарт для сферических проушин с широкими шарнирными опорами для гидравлических систем, устанавливает размеры и требования.
DIN 28085:2023-02 — стандарт для подъёмных проушин на аппаратах, заменяет версию 1994 года, применяется к проектированию подъёмных проушин для цилиндрических контейнеров. Указывает размеры и допустимые нагрузки, а также технические требования к материалам.
Расчет проушин
Расчет проушин является ответственной задачей и поэтому чаще всего выполняется методом конечных элементов.
Базовый расчет проушины включает проверку четырех основных критериев прочности:
- Расчет пластины проушины по основным сечениям.
- Проверка сварного шва, соединяющего проушину с корпусом или несущей конструкцией.
- Проверка напряжений смятия (bearing stress) в отверстии под палец (проушину такелажной скобы).
- Проверка сечения проушины на срез (по зоне «за ушком»).
На рисунке ниже показаны элементы типовой усиленной проушины с накладкой
Элементы типовой монтажной проушины
Типовая монтажная проушина — это силовой элемент с кольцом и плоским основанием, который обеспечивает надёжный монтаж на ровную поверхность. Некоторые элементы такой проушины.
- Кольцо.
- Плоское основание.
- Отверстие под крепёжный элемент. Может быть разного диаметра.
- Элементы для закрепления — проушина крепится к металлоконструкциям грузоподъёмных средств (мачтам, порталам, монтажным балкам, траверсам) на сварке. В отдельных случаях проушины усиливаются односторонними или двусторонними накладками.
Факторы, влияющие на конструкцию проушин
Проектирование монтажных проушин для технологического оборудования требует тщательного учета ряда факторов для обеспечения безопасности и эффективности подъемных операций. Ключевыми факторами являются:
- Грузоподъемность (Load capacity): Проушины должны рассчитываться на безопасное восприятие веса поднимаемого оборудования с учетом массы технологической обвязки и вспомогательных такелажных приспособлений (строп, траверс и т.д.).
- Распределение нагрузки (Load distribution): Конструкция проушин и схема строповки должны обеспечивать равномерную передачу нагрузки на оборудование, исключая его повреждение или недопустимые деформации.
- Положение центра тяжести (Center of gravity): Проушины должны располагаться таким образом, чтобы гарантировать устойчивый и сбалансированный подъем груза, исключая его опрокидывание или самопроизвольное смещение.
- Конструктивные особенности оборудования (Equipment design): Геометрия проушин и их расположение должны выбираться с учетом формы, габаритов, наличия выступающих частей и других конструктивных ограничений оборудования.
- Тип такелажа и грузозахватных приспособлений (Rigging and lifting accessories): Размеры проушин (в первую очередь диаметр отверстия) должны соответствовать типу и размеру используемых такелажных скоб, строп и траверс.
- Условия эксплуатации (Environmental factors): При проектировании необходимо учитывать воздействие температур, влажности и коррозионно-активных сред, характерных для района эксплуатации.
- Требования стандартов и норм (Standards and regulations): Проект проушин должен соответствовать требованиям применимых промышленных стандартов и правил безопасности, устанавливающего требования к грузозахватным приспособлениям.
Таким образом, проектирование проушин требует комплексного подхода и учета множества факторов для обеспечения безаварийного проведения работ. Рекомендуется привлекать опытных инженеров и специалистов по такелажу для выбора оптимального типа проушин, подтверждения их несущей способности и правильности монтажа.
- #проушина
- #проушины
- #проушиныдлястроповки
- #монтажныепроушины
- #такелажныепроушины
- #расчетпроушин
- #строповка
- #строповкагруза
- #подъемоборудования
- #тяжеловес
- #такжелаж
- #инжиниринг
- #промышленнаябезопасность