ПРЕЗЕНТАЦИЯ

1.

ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
КАФЕДРА МЕХАНИКИ МАТЕРИАЛОВ, КОНСТРУКЦИЙ И МАШИН
Оценка надежности и
диагностика опорных устройств
автомобильного крана
Экранная презентация
к решению ситуационной задачи государственного экзамена
обучающегося по направлению подготовки 15.03.02 Технологические машины и оборудование
(профиль – Надёжность и диагностика объектов повышенной опасности )
Обучающийся группы З-21ТМО(ба)НДОПО: Абашин Антон Андреевич
Оренбург,
13 февраля 2026 год
Научный руководитель: Гаврилов Александр Александрович,
канд. техн. наук, доцент кафедры механики материалов, конструкций и машин

2.

Актуальность работы
Безопасность и эффективность автомобильных кранов
напрямую зависят от состояния их выносных опор (опорного
контура). Эти элементы обеспечивают устойчивость и
принимают основные рабочие нагрузки.
Стандартное обслуживание часто основано на плановых
регламентах и визуальном контроле, которое не выявляет
скрытые повреждения на ранней стадии.
2

3.

Цели и задачи
ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
Анализ и совершенствование методов оценки надежности и диагностики опорных устройств
автомобильного крана.
ЗАДАЧИ:
− провести анализ конструктивных особенностей и типовых отказов опорных устройств
современных автомобильных кранов;
− исследовать действующие нагрузки и напряженно-деформированное состояние элементов
опорного контура с использованием методов расчетного анализа;
− систематизировать и оценить современные методы и технические средства неразрушающего
контроля и диагностики, применимые для оценки состояния опор.
3

4.

Назначение, конструкция и принцип работы опорных
устройств автомобильных кранов
Рисунок 2.3 – Эскиз цилиндрической обечайки
1 – неповоротная часть: 1а – рама опорная;
1б – выдвижная опора; 1в – опора
поворотная; 1г – шасси КамАЗ-65115-62; 1д –
гидробак; 1е – стойка поддержки стрелы; 1з
– облицовка; 1ж – пнемвооборудование; 1к –
привод насоса.
2 – поворотная часть: 2а – кабина; 2б –
грузовая лебедка; 2в – рама поворотная; 2г –
привод управления краном; 2д – привод
топливоподачи; 2е – кожух.
3 – рабочее оборудование: 3а – механизм
подъёма стрелы; 3б – стрела
телескопическая; 3в – подвеска крюковая; 3г
– грузовой канат.
Рисунок 1 – Кран КС-55713 стреловой автомобильный
4

5. Основные объекты диагностики и типовые методы контроля опорных устройств

Объект диагностики
Опорная рама и выдвижные
балки
Типовые дефекты и контролируемые
параметры
Трещины, коррозия, остаточные деформации,
ослабление болтовых соединений
Гидроцилиндры
вывешивания/выдвижения
Течь уплотнений, проседание штока,
самопроизвольное перемещение, износ
зеркала штока/гильзы
Опорно-поворотное устройство
(ОПУ)
Увеличенный радиальный и осевой люфт
(перекос), износ дорожек качения и роликов,
трещины в корпусе
Гидрозамки и клапаны
Неплотность, приводящая к утечке жидкости
и проседанию опор
Методы и средства контроля
Визуальный осмотр,
ультразвуковая или капиллярная
дефектоскопия, геодезические
измерения прогибов
Визуальный контроль, испытание
под нагрузкой с измерением
скорости проседания, разборка и
измерение износа деталей
Измерение зазоров
специальными индикаторными
приборами, визуальный осмотр
после разборки
Проверка на стенде или методом
замера скорости проседания штока
цилиндра под нагрузкой
5

6. Аварийность автомобильных кранов

Число
аварий в
году
Дата
Географическое
расположение
Причина / Последствия (если есть)
34
24
октября
2018
г. Нижний Новгород
Нижегородская обл.,
Россия
Автокран на базе КамАЗ упал на территорию детского
сада его опора провалилась в размягченный из-за дождя
грунт
35
18 мая
2020
г. Ставрополь,
В отсутствие разработанного проекта производства работ,
Ставропольский край, без учета создаваемой краном с грузом нагрузки на грунт
Россия
и асфальтовое покрытие. При падении кран повредил
газовую трубу
46
23 июня
2016
49
11
октября
2012
г. Кувандык,
Оренбургская обл.,
Россия
Произошло проседание грунта под опорой так же
недостаточный
производственный
контроль,
не
обеспечение безопасности работников при ведении работ,
нарушение правил безопасности
г. Москва, Московская Упал автомобильный кран, повредив при этом крышу
обл., Россия
Газели
6

7. Факторы аварийности

Факторы
Эксплуатационно-технические
факторы
Примеры
− установка крана на грунты с структурно-неустойчивыми связями, не
способные выдержать нагрузку от машины и груза;
− превышение допустимой нагрузки, неверный маневр, недостаточный угол
наклона стрелы, игнорирование ветровой нагрузки (парусности конструкции);
− неисправность оборудования, включая предохранительные устройства.
Организационно-управленческие
факторы
− отсутствие или недостаточность геотехнических изысканий на стадии
подготовки работ;
− недостаточный производственный контроль за состоянием грунта и
соблюдением технологии установки крана;
− нарушение инструкций по охране труда и правил безопасного производства
работ;
− неквалифицированные действия персонала, ошибки при выборе и подготовке
площадки
Внешние (природные) факторы
− изменение свойств грунта под воздействием атмосферных осадков
(размягчение, потеря несущей способности);
− экстремальные погодные условия (сильные порывы ветра).
7

8. Причины опрокидывания крана и снижение аварийности

Причины опрокидывания крана:
Опрокидывание автомобильного крана в подавляющем большинстве проанализированных случаев начинается с
потери устойчивости одной или нескольких опор.
Это происходит вследствие:
− просадки (провала) грунта под опорой из-за превышения удельного давления на слабое основание;
− неравномерного распределения нагрузки, когда опоры установлены на участках с разной несущей
способностью (например, часть на асфальте, часть на неукрепленном грунте);
− отсутствия или неэффективности подкладок (подпятников), увеличивающих площадь опирания и снижающих
давление на грунт.
Для снижения аварийности необходимы:
1 Обязательное проведение и тщательный анализ геотехнических изысканий.
2 Строгое соблюдение правил установки кранов, включая обязательное использование подкладок под аутригеры.
3 Повышение качества контроля на всех этапах работ, включая контроль за подрядчиками.
4 Разработка и внедрение инженерных решений по укреплению грунтов (цементация, силикатизация,
использование геосинтетических материалов) в зонах установки опор.
8

9. Гидравлическая схема работы системы опорных устройств

Рисунок 1 – Схема потока гидравлической жидкости на выталкивание
Рисунок 2 – Схема потока гидравлической жидкости на задвижение
9

10. Технические характеристики крана

Наименование показателей
Грузоподъёмность промежуточная (на канатах), т
Высота подъёма крюка максимальная, м
Вылет минимальный, м
Максимальная глубина опускания при работе с грузом равным 50 %
грузоподъёмности и вылете 5,0м (при 6-кратной запасовке), м
Величина
25,0
9,8-21,6 /29,3
2,0
13,0
Номинальная скорость подъёма-опускания груза, м/с (м/мин)
− при кратности полиспаста 8
− при кратности полиспаста 6
− при кратности полиспаста 1
0,08 (5,2)
0,108 (6,5)
0,666 (40,0)
Угол поворота, рад (град)
Габаритные размеры крана (длина х ширина х высота), м
6,28(360)
11,06х2,5х3,64
База выносных опор, м
Расстояние между выносными опорами, м:
при выдвинутых опорах / при втянутых опорах
4,9
5,8/2,27
10

11. Расчет параметров гидропривода: выбор насоса и расчет трубопроводов

Таблица 1 – Исходные данные и расчет гидроцилиндров
Наименование
Значение
Усилие на штоке гидроцилиндра P (кН)
12
Скорость перемещения штока гидроцилиндра с (м/мин)
3
Режим работы гидропривода
Тяжелый
Номинальное давление p (мПа)
6,3
Марка рабочей жидкости
МГ-20 ТУ 38-1-01-50-70
985
11

12. Расчет параметров гидропривода: выбор насоса и расчет трубопроводов

Расчет параметров гидропривода: выбор насоса и
Условие выбора:
расчет трубопроводов
Диаметр гидроцилиндра:
Рд ≥ Р