Правильный выбор кранового рельса

Правильный выбор кранового рельса имеет огромное значение для безопасности и эффективности работы крана. Крановый рельс должен быть выбран с учетом таких параметров, как максимальная нагрузка, скорость передвижения крана, тип поверхности, на которой будет установлен рельс, и другие условия эксплуатации.

Неправильный выбор кранового рельса может привести к его износу, повреждению или даже аварии крана. Кроме того, неправильно подобранный рельс может существенно снизить производительность крана и повысить эксплуатационные расходы.

Поэтому важно обратиться к профессионалам, чтобы получить консультацию и помощь в выборе правильного кранового рельса для конкретной ситуации.

Тип и марка рельса для надземных рельсовых путей должны указываться изготовителем в паспорте крана с учетом профиля дорожки качения, а также материала и термообработки обода ходовых колес крана.

При отсутствии требований в паспорте крана, тип и марку рельса для опорного крана выбирают согласно общим требованиям.

Тип и марку рельса для опорного крана выбирают с учетом:

а) максимальной расчетной нагрузки от ходового колеса крана на рельс;

б) ширины дорожки качения ходового колеса крана. Для кранов отечественного производства ширина дорожки качения ходового колеса, должна быть на 30 мм больше ширины головки рельса;

в) диаметра и материала ходового колеса, чтобы расчетные напряжения в контакте термически обработанного обода ходового колеса, были не выше 860 Мпа.

В качестве рельсов для опорных кранов разрешается применять: - новые железнодорожные рельсы типа Р43, Р50 и Р65;

 -рельсы крановые типов КР 70, КР 80, КР 100, КР 120 и КР 140;

 - рельсы из стального горячекатаного проката квадратного или прямоугольного сечения.

Примечания 1

Для ремонта и замены на ранее эксплуатировавшихся надземных рельсовых путях допускается применять старогодные рельсы типа Р I и II групп годности при условии отсутствия в них:

 - трещин и сколов рельсов любых размеров;

 - вертикального, горизонтального или приведенного (вертикального плюс половина горизонтального) износа головки рельса более 15% от соответствующего размера неизношенного профиля.

2 Допускается применение рельсов, тип которых указан в эксплуатационной документации крана и изготовленных в соответствии с международными нормами.

Европейскими нормами DIN допускается применение следующих типов крановых рельсов:

• - крановый рельс A 45;
• - крановый рельс A 55;
• - крановый рельс A 65;
• - крановый рельс A 75;
• - крановый рельс A 100;
• - крановый рельс A 120;
• - крановый рельс A 150.

Рельсы типа A, как другие виды рельсов, визуально похожи на балку. Конструкционно они состоят, как и все рельсы, из головки, подошвы и шейки. Особенность крановых рельсов A в широкой подошве и, относительно ей, небольшой головке, ширина которой сопоставима с высотой рельса. Именно благодаря специфической форме сечения, создается одновременно прочная фиксация самого рельса и образуется удобное для перемещения кранов рельсовое полотно. Также форма рельсов A помогает усилить их сопротивление воздействию больших нагрузок, сосредоточенных в определенном участке рельсового пути, и обеспечивает грузоподъемность несущей балки крана в пределах 5–320 тонн.

Кроме конфигурации для европейских крановых рельсов очень важны их физико-механические характеристики, которые напрямую зависят от качества материала. Главное свойство для рельсов А – прочность. Именно поэтому рельсы производят из сталей с большим содержанием углерода. Однако у углерода есть и свои минусы – он способствует повышению хладноломкости металла, и влияет на его ударную вязкость. Для уравновешивания свойств, сталь легируется марганцем. Он повышает степень переохлаждения материала и уровень износостойкости. К тому же, марганец считается самым популярным и бюджетным легирующим компонентом.

В зависимости от используемых марок сталей, производятся обычные, прочные, и сверхпрочные крановые рельсы. К последним относятся изделия, которые способны справляться с большой нагрузкой и обладают прочностью в 1080Н/мм2. Вкупе с составом сплава, при производстве рельсов, важен и способ их производства. Самый популярны – метод горячего проката. Осуществляется он при температуре 927˚С, когда металлу наиболее просто придать необходимую форму.

Крановые рельсы А значительно превосходит по своим основным параметрам, свой аналог крановый рельс КР. 

Крановый рельс А по DIN 536 значительно легче кранового рельса КР и значительно прочнее.

Выбор в качестве рельса стальной двутавровой балки должен выполняться с учетом профиля дорожки качения ходовых колес грузоподъемной машины, а также расчетной проверки прочности и общей устойчивости выбираемого рельса от эксплуатационных крановых нагрузок на расстоянии, соответствующем максимальному расстоянию между креплениями рельса к строительным конструкциям.

Использование в качестве рельса стального квадрата допускается для кранов, имеющих группу классификации (режима работы) не выше А5. Стальные квадраты размером более 50x50 мм в качестве новых рельсов применять не рекомендуется ввиду невозможности обеспечения равномерного контакта дорожки качения ходового колеса со всей верхней поверхностью головки рельса на всем протяжении надземного рельсового пути. Использование железнодорожных рельсов Р75, ввиду их значительной высоты, не рекомендуется.

В качестве рельсов для подвесных кранов, грузовых тележек, электрических и ручных талей применяют двутавры с учетом температуры рабочего состояния крана, эксплуатируемого на них: - при температурах рабочего состояния от плюс 40 °С до минус 20 °С — из малоуглеродистых сталей;

 - при температурах рабочего состояния от плюс 40 °С до минус 40 °С — из низколегированных сталей 09Г2С, 09Г2-12.

В качестве рельсов для подвесных кранов допускается применение предусмотренных эксплуатационной документацией крана профилей, изготовленных в соответствии с международными нормами из материалов, соответствующих требованиям настоящего стандарта по температурам рабочего состояния крана. В качестве рельсов для легких подвесных кранов (легких крановых систем, поставляемых в комплекте с опорной металлоконструкцией) применяются специальные профили, указанные в паспорте изготовителя

Европейскими нормами DIN допускается применение следующих специальных крановых рельс с прокатным профилем квадратного или прямоугольного сечения

• - крановый рельс с прокатным профилем прямоугольного сечения 50х30
• - крановый рельс с прокатным профилем прямоугольного сечения 60х40

Стыковые скрепления рельсов

Стыковые скрепления рельсов и их крепления к подкрановым балкам (промежуточные скрепления) для надземных рельсовых путей опорных кранов

Стыковые скрепления рельсов в рельсовой нити применяются разъемного и неразъемного типов:

•  - разъемные стыковые скрепления выполняются с помощью стыковых накладок;
• - неразъемные стыковые скрепления выполняются с помощью сварки по техническим условиям, разработанным на данный вид сварки.

В разъемных стыковых скреплениях рельсовых нитей из железнодорожных рельсов типа Р, применяют двухголовые четырех— или шестидырные железнодорожные накладки:

 для железнодорожных рельсов типа Р43, Р50, Р65 и Р75 предназначены следующие двухголовые накладки:

- стыковая рельсовая накладка 1Р43;

- стыковая рельсовая накладка 1Р50;

- стыковая рельсовая накладка 1Р65 и стыковая рельсовая накладка 2Р65;

- стыковая рельсовая накладка 1Р75.

Для крепления железнодорожных накладок к рельсам применяют крепежные комплекты, состоящие из шайб пружинных путевых, болтов для стыков рельсов железнодорожного пути, а также гаек для болтов рельсовых стыков железнодорожного пути. Для разъемных стыковых скреплений рельсовых нитей из крановых рельсов типа КР70, КР80, КР100, КР120, КР140, применяют специальные накладки с комплектом болтов шестигранных, гаек шестигранных и шайб для болтов рельсовых стыков железнодорожного пути.

Стыки рельсов из стального горячекатаного проката квадратного сечения выполняют сварными, если иное не предусмотрено в проектной документации на рельсовый путь.

Для всех типов рельсов, разрешается применять так называемые «косые» стыки. В этом случае торцы рельсов, обрезанные под углом 45° к продольной оси рельса, укладывают на стальную подкладку, находящуюся под стыком и препятствующую изгибной деформации консольных концов соседних рельсов, составляющих единую рельсовую нить. В «косых» стыках накладки на стенку рельса не устанавливаются, а стык закрепляется прижимными планками, закрепленными к подкрановой балке.

Примечание — Для компенсации температурных деформаций рельсовой нити должны быть предусмотрены зазоры в стыках рельсов, допускающие продольное перемещение рельса при изменении температуры. Температурные стыки должны располагаться на расстоянии не менее 500 мм от температурного стыка подкрановой балки в местах спаренных подкрановых колонн. Первоначальный зазор в стыке (при 0°С) зависит от длины температурного блока здания цеха (допускается назначать его равным 60 мм. Твердость металла боковых накладок не должна быть меньше твердости закаленного слоя головки рельса. Отверстия под болты в накладках должны соответствовать диаметру болта, а отверстия в стенках рельсов должны быть овальными.

Крепления рельсов рельсовой нити к подкрановым балкам могут быть разъемными или неразъемными (сварными), при этом неразъемные крепления разрешается применять только для кранов, имеющих группу классификации (режима работы) не выше А5.

 Крепления рельсов к подкрановым балкам устанавливают на равном расстоянии (шаге) от 500 до 800 мм друг от друга по всей длине рельсовой нити. Допускаемые отклонения шага креплений не должны превышать 50 мм. Количество креплений устанавливают в проектной документации на рельсовый путь с учетом длины подкрановых балок.

Рельсы любых типов, кроме горячекатаного прокатного квадрата, приваривать к опорным подкладкам или непосредственно к стальной подкрановой балке не разрешается.

Конструкцию крепления рельсов к подкрановым балкам устанавливают в проектной документации на рельсовый путь.

Допускается применение других типов креплений, например, промежуточных скреплений типа GANTREX, GANTRAIL с эластичными элементами. Конструкция крепления должна исключать продольное и поперечное смещение рельсов.

Стыковые скрепления рельсов в рельсовой нити для надземных рельсовых путей подвесных кранов выполняют сварными, если иное не предусмотрено в проектной документации на рельсовый путь.

Крепления рельсовой нити к строительным конструкциям для надземных рельсовых путей подвесных кранов устанавливают в проектной документации в зависимости от типа и размеров строительных конструкций (стальных или железобетонных балок, ферм и т. п.).