Все про устройство мостового крана: от грузовой тележки до электрооборудования. Подъёмный кран Что входит в грузоподъемность крана

Область распространения Правил

Правила распространяются на:

· грузоподъемные краны всех типов, включая мостовые краны-штабелеры с машинным приводом;

· грузовые электрические тележки, передвигающиеся по надземным рельсовым путям совместно с кабиной уп­равления;

· краны-экскаваторы, предназначенные для работы только с крюком, подвешенным на канате, или электро­магнитом;

· электрические тали;

· подъемники крановые;

· грузозахватные органы (крюки, грейферы, грузоподъ­емные электромагниты, клещевые захваты и т. п.);

· грузозахватные приспособления (стропы, захваты, траверсы и т. п.);

· тару, за исключением специальной тары, применя­емой на металлургическом производстве, а также в мор­ских и речных портах, требования к которой устанавлива­ются отраслевыми правилами и нормами.

Правила не распространяются на:

· грузоподъемные машины, установленные в шахтах, на морских и речных судах и иных плавучих сооружени­ях, на которые распространяются специальные правила;

· экскаваторы, предназначенные для работы с земле­ройным оборудованием или грейфером;

· грузоподъемные краны-манипуляторы кг краны-тру­боукладчики, на которые распространяются соответству­ющие правила Госгортехнадзора России;

· грузоподъемные краны, предназначенные для работы только с навесным оборудованием (вибропогружателями, шпунтовыдергивателями, люльками, буровым оборудова­нием и т. п.);

· грузоподъемные машины специального назначения (например, напольные, завалочные и посадочные машины, электро- и автопогрузчики, путе- и мостоукладочные ма­шины и т. п.);

· монтажные полиспасты и конструкции, к которым они подвешиваются (мачты, шевры, балки и т. п.);

· грузоподъемные краны с ручным приводом;

· ручные тали.

Кран грузоподъемный - грузоподъемная машина, осна­щенная стационарно установленными грузоподъемными механизмами. Классификация грузоподъемных кранов в виде схемы приведена на рис. 1.1

В соответствии с федеральным законом от 21.07.97 № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных про­изводственных объектов» предприятия, цехи, площадки, на которых используются стационарно установленные гру­зоподъемные механизмы, относятся к категории опасных

производственных объектов.

Рис. 1.2. Грузоподъемные краны

Кран мостового типа - это кран, у которого грузоза­хватный орган подвешен к грузовой тележке, перемеща­ющейся по мосту. К этому типу относятся мостовые (рис. 1.2) и козловые краны.

Кран кабельного типа - это кран, у которого грузо­захватный орган подвешен к грузовой тележке, переме­щающейся по несущим канатам. К этому типу относят кабельные краны.

Кран стрелового типа - это кран, у которого грузоза­хватный орган подвешен к стреле или к грузовой тележке, перемещающейся по стреле.

Кран портальный - это кран поворотный на портале, предназначенном для пропуска железнодорожного или ав­томобильного транспорта.

Кран башенный - это кран поворотный, со стрелой, закрепленной в верхней части вертикально расположен­ной башни.

Кран стреловой - это кран поворотный, у которого стрела закреплена на поворотной платформе, размещен­ной непосредственно на ходовом устройстве (автомобиль­ный, пневмоколесный, гусеничный и т. п.).

Кран железнодорожный - это кран, смонтированный на платформе, передвигающейся по железнодорожному пути. Железнодорожные краны похожи по устройству на стреловые.

Кран консольный - это кран стрелового типа, грузоза­хватный орган которого подвешен к жестко закрепленной консоли (стреле) или тележке, перемещающейся по кон­соли. На машиностроительных и ремонтных предприяти­ях широко применяются консольные поворотные краны на колонне.

Основные параметры кранов

1. Грузоподъемность т - наибольшая масса груза, на подъем и перемещение которого кран рассчитан в задан­ном режиме работы (рис. 1.3). В соответствии с международными стандартами в приложении 2 Правил указаны следующие виды грузоподъемности: грузоподъемность полезная m п = масса груза; грузоподъемность нетто m н = m п + масса съемных грузозахватных приспособлений; грузоподъемность полезная m п = масса груза; грузоподъемность миди m M = т п + масса несъемных грузозахватных приспособлений; грузоподъемность брутто т б = т м + масса подъемно­го средства (канаты, цепи).

В нашей стране под грузоподъемностью обычно понима­ется грузоподъемность нетто (для стреловых кранов - гру­зоподъемность миди). Краны иностранного производства могут иметь грузоподъемность разного вида. Вид грузо­подъемности крана указан в его паспорте.

2.Вылет L - расстояние по горизонтали от оси вра­щения поворотной части до вертикальной оси грузозах­ватного органа.

3.Грузовой момент М = Q L (т м) - произведение ве­личин грузоподъемности Q и соответствующего ей вылета L.

4.Пролет S - расстояние по горизонтали между осями рельсов кранового пути для кранов мостового типа. Вы­лет и пролет - это параметры, характеризующие величи­ну зоны, обслуживаемой краном.

5.Высота подъема Н - расстояние от уровня стоянки крана до грузозахватного органа, находящегося в верхнем положении. Для мостовых кранов высота подъема опреде­ляется от уровня пола.

6.Глубина опускания h - расстояние по вертикали от уровня стоянки крана до грузозахватного органа, находя­щегося в нижнем рабочем положении.

7.Колея К - расстояние по горизонтали между осями рельсов или колес ходовой части крана стрелового типа.

8.База В - расстояние между осями опор (ходовых тележек) крана, измеренное вдоль пути. Группа классификации (режима) - характеристика ме­ханизма или крана, учитывающая его использование по грузоподъемности, а также по времени или числу циклов работы. Международные стандарты предусматривают во­семь групп классификации (режимов) от А1 до А8.

Зависимость грузоподъемности крана от вылета (грузовая характеристика)

Грузоподъемность кранов стрелового типа зависит от вылета обратно пропорционально. Максимальную грузо­подъемность кран имеет на наименьшем вылете, при уве­личении вылета его грузоподъемность уменьшается.

Зависимость грузоподъемности крана от вылета показы­вает его грузовая характеристика. Рассмотрим грузовую характеристику.гусеничного крана ДЭК-251 (рис. 1.4), ко­торый имеет максимальную грузоподъемность 25 т на вы­лете 5 м. При увеличении вылета грузоподъемность умень­шается, и при наибольшем для данного стрелового оборудо­вания вылете - 14 м кран может поднять всего лишь 4 т.

Грузовысотная характеристика показывает, как зави­сит высота подъема крюка от вылета при определенных значениях длины стрелы, а также показывает грузоподъ­емность крана, соответствующую данному вылету.

Грузовысотная характеристика объединяет грузовую и высотную характеристики крана. Она более полно ха­рактеризует возможности современных стреловых кранов с телескопическими стрелами.

Например, по приведенной на рис. 1.5 грузовысотной характеристике определим значения основных параметров крана в точке А, когда при максимальной длине стрелы -21,7 м грузоподъемность минимальная - 0,6 т. При таком положении стрелы кран имеет наибольший вылет - 18 м, соответствующая ему высота подъема - 11,5 м.

ВНИМАНИЕ! Лицо, ответственное за безопасное произ­водство работ кранами, должно знать технические харак­теристики кранов, работой которых руководит.

Устойчивость кранов

Устойчивость крана - это способность крана противо­действовать опрокидывающим моментам (рис. 1.6).

Опрокидывающий момент относительно ребра опроки­дывания (ро) создают:

Вес груза Q;

Сила инерции F ин, которая возникает при изменении скорости подъема и опускания груза. Устойчивость крана также снижает уклон рабочей площадки.

Опрокидывающий момент, создаваемый грузом, равен произведению веса груза на вылет а относительно ребра опрокидывания.

М опр = Q а

Силы, удерживающие кран от опрокидывания. Стре­ловой кран является свободностоящей машиной, которая удерживается от опрокидывания собственным весом G. Вес крана создает восстанавливающий момент, равный про­изведению веса крана на плечо b.

Рис. 1.6. Устойчивость крана: 1 - выносная опора; 2 - пропротивовес

a

G

Кран как весы

М востан. = G × b

Устойчивость крана повышается за счет увеличения массы крана противовесом 2, который монтируется в за­дней части поворотной платформы. Вторым способом по­вышения устойчивости стрелового крана является уста­новка выносных опор 1. При этом увеличивается плечо b, соответственно уменьшается вылет а.

Причины опрокидывания кранов:

1. Превышена грузоподъемность крана на данном вылете.

2. Нарушены правила установки крана (не установлены выносные опоры, угол наклона площадки больше допустимого, и др.)

3. Неисправен рельсовый крановый путь.

4.Кран работает при скорости ветра, превышающей ука­занную в паспорте.

5.Башенный или другой рельсовый кран не установлен на противоугонные устройства по окончанию работы.

Все краны рассчитаны с запасом устойчивости, поэтому опрокидывание крана всегда является результатом грубо­го нарушения правил безопасности.

лекция

Грузоподъемные краны

Кранами называют универсальные грузоподъёмные машины периодического действия, состоящие из остова и смонтированных на нём механизмов, при помощи которых перемещают грузы в вертикальном и горизонтальном направлениях на небольшом расстоянии.

Краны состоят из механизмов: подъёма груза в виде лебёдки, в сочетании с полиспастом и устройством для захвата груза; передвижения, посредством которого осуществляется перемещение остова крана или какой-либо его части относительно пути его движения; изменения положения грузового захвата относительно остова и вращения поворотной части остова крана. Каждый механизм может иметь отдельный привод или подсоединён к общему групповому приводу.

Краны используют для погрузки и выгрузки тяжёлых машин, грузов, перевозимых в пакетах, контейнерах, металлических и сборных железобетонных конструкций и т.п., а также для выполнения складских операций с этими грузами. При оборудовании кранов специальными захватными приспособлениями и грейферами или при перевозках грузов в штабелях краны успешно применяют для погрузки и выгрузки массовых сыпучих кусковых грузов, а при оснащении их электромагнитами - для погрузки и выгрузки различных изделий из стали и чугуна.

Краны, в зависимости от конструкции делят на:

мостового типа (мостовые, краны-штабелёры, козловые, перегрузочные) которые могут поднимать груз и перемещать его в пределах прямоугольной площадки;

стрелового типа (на железнодорожном, автомобильном, пневмоколесном ходу и т.д.), которые обслуживают площадь склада по кругу.

Мостовой кран

(подготовить рис. 1.1.)

состоит из моста, выполнен­ного из главных (продольных) и концевых (поперечных) балок, сва­ренных между собой, и передвигается по надземному рельсовому пути, уложенному на подкрановые балки, закрепленные на консо­лях колонн здания (цеха) или эстакады.

Подвод электроэнергии для питания приводов механизмов кра­на осуществляют по контактным проводам со скользящими по ним токосъемниками-троллеями либо по электрическому кабелю, тяну­щемуся за краном (тележкой).

Мостовой кран обслуживает практически всю площадь цеха (кроме узких продольных полос у стен цеха), что является его основ­ным преимуществом. Кроме того, мостовой кран передвигается по надземному крановому пути, поэтому не занимает полезную пло­щадь пола цеха или площадки. Грузоподъемность крана не зависит от положения грузовой тележки относительно моста и высоты подъ­ема груза. Мостовой кран прост по конструкции, надежен в эксплу­атации и удобен в управлении. К недостаткам мостовых кранов следует отнести необходимость устройства специальных крановых путей на высотных отметках.

Козловой кран

в упрощенном виде представляет собой мосто­вой кран, опирающийся на стойки и предназначенный для передви­жения по наземному рельсовому пути. Внешне от напоминает четы­рехстоечный портал (монтажные козлы), от чего и получил свое название. Основным элементом козлового крана является мост, закрепленный на двух парах опор болтами. В зависимости от вза­имного расположения моста и его опор различают краны бескон­сольные, одно- и двухконсольные.

На железнодорожном транспорте козловые краны получили широкое распространение на перегрузке контейнеров, тяжеловесных грузов, металла, лесных и строительных материалов, а также различ­ных других навалочных грузов.

В козловых кранах, так же, как и в мостовых, реализуются три самостоятельные операции: подъем - опускание груза на требуе­мую высоту, перемещение груза по мосту крана поперек обслужи­ваемой площадки и перемещение груза краном вдоль обслуживае­мой площадки.

Привод механизмов козловых кранов осуществляется электро­двигателями, грузоподъемные устройства монтируются на тележ­ках, аналогичных мостовым кранам, или используются электротельферы.

Основные параметры для кранов мостового типа.

Пролёт крана (м) - расстояние между плоскостями, проходящими через середины его колёс (или между осями рельс) определяется ГОСТами в зависимости от типа крана. Вылетом консоли козлового крана называется расстояние от оси опоры остова до конца консоли.

Рабочий вылет консоли - то же расстояние, но до крайнего положения крюка.

Высотой подъёма называется расстояние между нижним и верхним положением крюка в метрах.

(кончился первый час)

Технические принадлежность кранов мостового типа

На грузовых дворах применяются мостовые краны грузоподъемностью 5...32 т, оборудованные крю­ковыми подвесками, поворотными головками, полуавтостропами, автостропами, грейферами и электромагнитами. Они предназначе­ны для среднего и тяжелого режимов работы. Краны грузоподъемностью выше 10 т обычно имеют два механизма подъема: главный и вспомогательный.

На контейнерных площадках для переработки среднетоннажных универсальных контейнеров массой брутто 3 и 5т применяются козловые краны КК-6 и К.К-5. Для работы с тяжеловесными груза­ми на грузовых дворах станций, а также для переработки контейнеров используют краны КДКК-10 и КПБ-10М. Для переработки длинномерных тяжеловесных грузов, таких, как лесоматериалы, прокат, строительные конструкции, применяются краны ККС-10 и КК-12,5. Краны КК-20 и КК-32 предназначены для перегрузки кон­тейнеров массой 10,20, 32,5 т.

Краны- ШТАБЕЛЕРЫ

(коротко рассказать о кранах-штабелерах; сослаться на литературу – Гриневич, Ридель и на мою методичку)

Стреловые краны

Железнодорожные стреловые краны

Железнодорожные краны передвигаются в пределах обслуживаемого склада или грузового участка по железнодорожному пути с расстоянием между головками рельсов 1520 мм самоходом и вписы­ваются в габарит подвижного состава, а на дальние расстояния транспортируются в составе поезда со скоростью до 80 км/ч. Уп­равление краном осуществляется машинистом и его помощником, некоторые краны управляются одним машинистом. Они предназначены для перегрузоч­ных, сортировочных и монтажных работ на угольных складах, грузо­вых дворах, на товарных железнодорожных станциях, в портах, локомотивных депо и на всевозможных строительных, и монтажных площадках. Железнодорожные краны относятся к полноповоротным передвижным грузоподъемным кранам. Железнодорожные краны классифицируются:

по типу энергетической установки - паровые, электрические, дизель-электрические, дизельные и с карбюраторными двигателями внутреннего сгорания;

по количеству двигателей – одно- и многодвигательные;

по количеству осей ходовой части - двух-, четырех- и шести-осные;

по грузоподъемности-легкие (грузоподъемностью до 10 т), средние (грузоподъемностью 10, 16, 25 т), тяжелые (грузоподъем­ностью 45, 50, 60, 75, 100, 125, 150, 250 т).

Дизель-электрические краны КДЭ-161, КДЭ-162, КДЭ-163, КДЭ-251 оборудуются основной 15 м стрелой с крюком и по особому заказу могут иметь дополнительное оборудование, 5 м вставку для удлинения стрелы до 20 м, захват для леса или грейфер с комплектом канатов, грузовой электромагнит с мотор-генераторной станцией для его питания.

(сослаться на свою методичку и на Гриневича, Риделя)

Автомобильные краны

Отличительной особенностью автомобильных кранов - размещение крановой установки на шасси серийных автомобилей. В грузовом хозяйстве железных дорог автокраны применяются при небольшом объеме работ. Преимущество автокранов - высокая мобильность, позволяющая легко перебазировать их с одного объекта на другой. Автокраны выпускаются с механическим, электрическим и гидравлическим приводами.

(сослаться на свою методичку по кранам)

Технические характеристики кранов

(подготовить рис.1.3.)

Грузоподъемность Q - наиболь­шая допустимая масса рабочего груза, на подъем которой рассчитан кран в заданных условиях эксплуатации (т. е. в зависимости от вы­лета) при сохранении необходимого запаса устойчивости. У стреловых кранов грузоподъемность меняется в зависимости от вылета - на­ибольшая грузоподъемность со­ответствует наименьшему выле­ту. Грузоподъемность на мень­шем вылете называется номи­нальной, она превышает грузо­подъемность на наибольшем вылете в несколько раз. При определении грузоподъемности учитывается не только масса поднимаемого груза, но и масса грузозахватных устройств и приспособлений.

Грузовая характеристика (рис. 1.3) -графическая зависимость грузоподъемности крана от вылета грузозахватного устройства. На вертикаль­ной оси графика грузовой ха­рактеристики откладывают в масштабе грузоподъемность крана, а на горизонтальной- размер вылета. Точки пересе­чения линий, проведенных па­раллельно осям, образуют кри­вую, которая показывает из­менение грузоподъемности кра­на в зависимости от вылета. Каждый тип крана имеет свою грузовую характеристику.

Естественно, чем ближе вес поднимаемого груза к весу, соот­ветствующему вылету стрелы, на котором выполняется работа, тем полнее используется кран и выше его производительность.

Скорость подъема или опускания груза - путь, пройденный гру­зом по вертикали за единицу времени. От значений скоростей подъема и опускания груза во многом зависит производительность грузо­подъемных работ.

Транспортная скорость передвижения крана - скорость передвижения крана в транспортном положении. (относится только к стреловым кранам)

Рабочий цикл (время цикла) - время, затрачиваемое с момента подъема груза до момента начала подъема следующего очередного груза.

Устойчивостью называется способность крана противодейство­вать силам, стремящимся его опрокинуть. Свободно стоящий кран испытывает действие следующих сил (см. рис. 1.2): веса крана G , веса поднимаемого груза Q, силы ветра W , силы инерции, опреде­ляемой значением движущейся массы и скоростью ее движения.

Производительностью крана называется объем работы, выпол­няемый им за какой-либо промежуток времени, например за 1 ч работы, смену, месяц или за год, и соответственно является часовой, сменной, месячной и годовой.

Часовая производительность П (т/ч) может быть определена по формуле

П= 3600/ Т ц G

где 3600 - число секунд в 1 ч;

Тц - длительность одного рабочего цикла, с;

G - масса груза, перемещаемого в течение одного рабочего часа, т.

Производительность крана тем выше, чем больший груз переме­щается краном и чем меньше продолжительность рабочего цикла.

Грузоподъемными кранами называют машины цикличного действия, предназначенные для подъема и перемещения в пространстве груза, удерживаемого грузозахватным органом. Краны применяют в цехах, на строительстве, транспорте и в других областях народного хозяйства. Грузоподъемные краны состоят из несущих конструкций (моста, башни, фермы, мачты, стрелы), силовой установки, подъемного механизма (лебедки, электротали), поддерживающих элементов (канатных и цепных полиспастов), грузозахватных приспособлений, а также механизмов передвижения и управления.

По конструкции краны разделяют на мостовые, козловые, башенные, портальные, стреловые, кабельные. Рассмотрим краны, наиболее часто используемые в строительстве.

7.2 Мостовые краны

Мостовой кран (рисунок 7.1) имеет мост, который опирается непосредственно на надземный крановый путь. Кран состоит из мостового пролетного строения или балки 1 , снабженных концевыми балками с ходовыми тележками 4 , передвигающимися по рельсам. Рельсы обычно уложены на подкрановые балки, которые размещены на консольных выступах стен в закрытых помещениях или на колоннах. Механизм подъема груза смонтирован на грузовой тележке 3 , перемещающейся вдоль пролетного строения. Такие краны грузоподъемностью 5…450 т используют как основное подъемно-транспортное оборудование в механических, сборочных, литейных и других цехах промышленных предприятий и предприятий строительной индустрии, а также на складах готовых изделий.

7.3 Козловые краны

Козловой кран (рисунок 7.2) имеет мост, который опирается на крановый путь с помощью двух опорных стоек. Кран состоит из пролетного строения 1 и двух ног 2 с ходовыми тележками 3 . По пролетному строению передвигается грузовая тележка 4 с грузозахватным приспособлением. Механизмы подъема груза и передвижения тележки монтируют как непосредственно на тележке, так и на концевой части пролетного строения. При использовании консолей 5 , удлиняющих пролетное строение, пространство, обслуживаемое краном, увеличивается.

Мостовой кран

1 – пролетное строение (мост); 2 – механизм передвижения крана; 3 – грузовая тележка с механизмами подъема груза и передвижения тележки; 4 – ходовые колеса моста

Рисунок 7.1.

Козловой кран

а – схема запасовки грузового каната; б – схема запасовки каната передвижения грузовой тележки

Рисунок 7.2.

Для увеличения жесткости всей конструкции, по крайней мере, одну из ног крана выполняют в виде фермы. Козловые краны обычно устанавливают на открытых складских и монтажных площадках, реже используют как средство внутризаводского транспорта. Пролеты кранов общего назначения имеют длину 4…40 м (иногда до 170 м); грузоподъемность 3…50 т (иногда до 800 т); высота подъема груза достигает 30 м.

7.4 Башенные краны

Башенные краны – это краны стрелового типа со стрелой, закрепленной в верхней части вертикально расположенной башни. Краны имеют башню, поворотную стрелу и подъемную лебедку. Различают стационарные и передвижные башенные краны. У стационарных опорная рама крепится к монолитному или сборному опорному основанию. Башни передвижных кранов опираются на ходовые колесные или гусеничные тележки, которые перемещаются по рельсовому пути или непосредственно по грунту. Грузоподъемность передвижных башенных кранов достигает 100…120 т, а стационарных – 400 т. Высота подъема до 150 м, вылет крюка до 50 м. Главным параметром башенных кранов является грузовой момент, определяемый произведением грузоподъемности на вылет крюка.

По способу изменения вылета крюка различают башенные краны с грузовой тележкой, несущей крюк и перемещающейся по горизонтальной стреле, и краны с подъемной стрелой, изменяющие вылет путем наклона стрелы на угол, допускаемый конструкцией крана.

По расположению поворотного устройства различают башенные краны с нижним поворотом, т.е. с башней, вращающейся вместе со стрелой (рисунок 7.3,а ), и с верхним поворотом – с поворотной стрелой и неповоротной башней (рисунок 7.3,б ). Башни кранов представляют собой трубчатые или пространственные конструкции различного сечения.

Башенные краны

а – с трубчатой поворотной башней и изменяющимся вылетом стрелы; б – с решетчатой башней, поворотным оголовком и подвижной грузовой тележкой на стреле; 1 – стрела; 2 – кабина; 3 – башня; 4 – стреловая лебедка; 5 – грузовая лебедка; 6 – механизм поворота; 7 – поворотная рама; 8 – опорно-поворотный круг; 9 – ходовая рама; 10 – ходовая тележка; 11 – оголовок; 12 – противовес; 13 – балласт; 14 – грузовая тележка

Рисунок 7.3.

Стрелы башенных кранов выполняют пространственными из уголкового профиля или труб малого диаметра. Применяют также стрелы из труб большого диаметра и стрелы коробчатого сечения. Для уравновешивания массы стрелы и массы груза в башенных кранах применяют противовесы.

Подъем и опускание груза у башенных кранов осуществляется с помощью электрореверсивных лебедок. Большинство кранов имеет односкоростные лебедки. Но есть крановые лебедки, имеющие две, три, четыре скорости и более. Наличие нескольких скоростей повышает производительность крана, и расширяет область его применения.

7.5 Стреловые самоходные краны

Стреловые самоходные краны (рисунок 7.4) имеют консольную стрелу, установленную на полноповоротной раме. В зависимости от ходового устройства различают автомобильные краны и краны на специальном шасси. Краны на специальном шасси делятся на гусеничные и пневмоколесные. Автомобильные краны монтируют на специальных шасси автомобильного типа и на шасси серийно выпускаемых автомобилей. Благодаря универсальности и высокой маневренности стреловые самоходные краны получили широкое распространение на строительных и складских работах.

Стреловые самоходные краны

а – на гусеничном ходу; б – на пневмоколесном ходу, 1 – ходовое оборудование, 2 – противовес; 3 – поворотная платформа, 4 – силовая установка; 5 – стрела; 6 – гусек; 7 и 8 – крюки вспомогательного и основного механизма подъема грузов; Q – вес груза; l – длина стрелы; L – вылет крюка; Н – высота подъема груза; К – колея; В – база

Рисунок 7.4.

В зависимости от выполняемой работы конструкции стрел могут быть прямолинейными, изогнутыми с оголовком, телескопическими, с гуськом, закрепленными на поворотной платформе или на башне при башенно-стреловом рабочем оборудовании. Телескопическая стрела позволяет бесступенчато изменять вылет груза и с большей точностью подавать грузы в труднодоступные места. Башенно-стреловое оборудование значительно расширяет область применения стреловых кранов и в ряде случаев позволяет успешно заменять башенные рельсовые краны. Стрелы кранов с помощью дополнительных секций могут быть удлинены или оборудованы гуськом, позволяющим применять второй крюк. Краны, оборудованные двумя крюками, имеют два подъемных механизма: один (основной) используют для подъема больших грузов с малой скоростью; второй (вспомогательный) с полиспастом малой кратности – для подъема малых грузов с большей скоростью. Все механизмы стреловых кранов кроме механизма передвижения размещены на поворотной платформе.

7.6 Кабельные краны

Кабельные краны (рисунок 7.5) – это краны с несущими канатами, закрепленными на верхних концах мачт опорных стоек. Эти краны применяют при сооружении мостов и для обслуживания строительства на сильно пересеченной местности (реки, горы). Наиболее широко используют стационарные кабельные краны с двумя неподвижными опорами (трубчатыми или решетчатыми мачтами) и натянутым между ними несущим канатом, по которому перемещается грузовая тележка с полиспастом и крюком. В зависимости от назначения используют и другие конструкции кабельных кранов: качающиеся, передвижные и радиальные. У качающихся кабельных кранов в результате натяжения расчалок обе мачты могут наклоняться на угол до 8°, что позволяет создать площадь обслуживания в виде прямоугольника. У передвижных кабельных кранов обе мачты выполнены в виде башен, установленных на ходовые рельсовые тележки, которые движутся по параллельным подкрановым путям. У радиальных кабельных кранов одна башня неподвижная, а другая перемещается по закругленному рельсовому пути. Кран может обслуживать площадку в виде сектора.

Грузоподъемность кабельных кранов не превышает 25 т (обычно 5…10 т). Пролет кабельного крана (расстояние между опорами) достигает 400 м. Скорость подъема груза 0,5…1,5 м/с, скорость передвижения грузовой тележки 2…4 м/с.

Кабельный кран

а – схема крана; б и д – схемы запасовок грузового и тягового канатов; в – грузовая тележка; г – схема натяжения несущего каната; 1 – мачты; 2 – механизм натяжения несущего каната; 3 – ванты; 4 – грузовой канат; 5 – тяговый канат; 6 – полиспасты натяжения вант; 7 – несущий канат

Рисунок 7.5.

7.7 Мачтовые краны

Мачтовые краны – стационарные подъемные краны с независимым расположением металлоконструкций и механизмов. Металлоконструкция таких кранов представляет собой комбинацию мачты, шарнирно соединенной со стрелой (рисунок 7.6). Краны разделяют на жестконогие и вантовые. У жестконогого крана мачта неподвижна. Она может быть прикреплена к стене сооружения или поддерживаться подкосами. Шарнир стрелы выполнен так, что она может поворачиваться в вертикальной плоскости и вокруг вертикальной оси. Мачта вантового крана имеет шарнирные опоры: нижнюю шаровую и верхнюю цилиндрическую (в виде «паука»), расчаленную вантами. Грузоподъемность мачтовых кранов 1…200 т и более. Эти краны используют преимущественно при концентрированных монтажных работах.

Мачтовые краны

а – жестконогий; б – вантовый; 1 – подкосы; 2 – полиспасты подъема стрелы; 3 – стрела; 4 – мачта; 5 – поворотная рама; 6 – лебедки; 7 – оголовок мачты (паук); 8 – ванты

Рисунок 7.6.

7.8 Определение основных параметров

Производительность кранов определяют так же, как и производительность машин цикличного действия: расчетно-конструктивная (кг/ч):

;

техническая (кг/ч):

;

эксплуатационная (кг/смена):

;

где Q – грузоподъемность крана, кг; Т ц – время цикла, с; К и – коэффициент использования грузоподъемности; п – число циклов в 1 ч; Q cp – средняя масса поднимаемого груза, кг; Т см – продолжительность смены, ч; К в – коэффициент использования машины по времени.

Время цикла:

где – суммарное время машинных операций (работы крана), с; t з – время подвешивания и снятия грузов, с; t у – время наводки груза при его установке в заданное место, с; t в – время на каждую вспомогательную машинную операцию, с; m – число машинных операций (подъем, спуск, поворот с грузом и обратный поворот, передвижение и т.д.).

Суммарное время машинных операций:

,

где s – путь передвижения крана или изменения вылета крюка, м; J 1 , J 2 – скорости передвижения и подъема, м/с; Н – высота подъема (опускания) груза, м; b – угол поворота стрелы, град; п – частота вращения стрелы, об/мин; К c - коэффициент совмещения операций.

Башенные и стреловые краны работают с грузом, вынесенным вне опорной базы машины, и поэтому должны обладать достаточной устойчивостью при воздействии на них грузовой, инерционной и ветровой нагрузок. Устойчивость этих кранов обеспечивается их собственной массой и увеличивается применением противовесов и выносных опор. Сумма моментов сил, удерживающих кран от опрокидывания, должна с некоторым запасом превышать сумму моментов сил, стремящихся опрокинуть кран. Правилами Госгортехнадзора предусмотрена необходимость обеспечения запаса устойчивости, характеризуемого коэффициентом устойчивости.

Различают два вида устойчивости крана (рисунок 7.7): грузовую – при возможном опрокидывании крана в сторону поднимаемого груза и собственную – при возможном опрокидывании крана назад, в сторону, противоположную стреле (при отсутствии груза). Коэффициент грузовой устойчивости:

;

где М к.г – момент, удерживающий кран от опрокидывания в сторону груза; – сумма всех опрокидывающих моментов от дополнительных нагрузок (ветровых, инерционных и др.); Q – вес груза; (а – b ) - плечо опрокидывающего момента.

Коэффициент собственной устойчивости:

;

где M к.с – момент, удерживающий кран от опрокидывания в сторону противовеса; М в – опрокидывающий момент от ветровой нагрузки.

Если при расчете устойчивости влияние уклона, инерционных сил и ветровую нагрузку не учитывают, то коэффициент грузовой устойчивости k ³ 1,4. Грузовую устойчивость крана проверяют как для максимального, так и для минимального вылетов и, соответственно, для минимального и максимального груза.

Схемы определения устойчивости стрелового крана

а – грузовой; б – собственной; G – вес крана; Q – вес груза; q – динамическое давление; а – расстояние от оси вращения крана до центра тяжести груза; b – расстояние от оси вращения до ребра опрокидывания; с – расстояние от оси вращения до центра тяжести крана; Н – расстояние от оголовка стрелы до центра тяжести груза; h – расстояние от оголовка стрелы до опорной плоскости; h 1 – расстояние от опорной плоскости до центра тяжести крана; r – расстояние от опорной плоскости до центра приложения динамического давления; a – угол наклона крана (опорной поверхности)

Рисунок 7.7.

В связи с тем, что при изменении вылета стрелы центр тяжести системы перемещается, грузоподъемность крана, регламентированная коэффициентом устойчивости, меняется. Грузоподъемность крана также зависит от длины и вылета стрелы и применения выносных опор, увеличивающих опорный контур.

В соответствии с требованиями Госгортехнадзора и в целях соблюдения условий безопасности при эксплуатации грузоподъемных машин все краны допускают к эксплуатации только после их освидетельствования и испытаний.

Размещено 26.11.2012

Типы кранов

Среди конструкций грузоподъемных кранов различают краны стрелового типа, мостового типа, краны с несущими канатами и краны-штабелеры.

1. Кранами стрелового типа называются грузоподъемные краны с грузозахватным органом, подвешенным к стреле или грузовой тележке, перемещающейся по стреле.

К ним относятся:

а) стреловые краны - краны стрелового типа со стрелой, закрепленной на раме ходового устройства или на поворотной платформе, размещенной непосредственно на ходовой раме;

б) башенные краны - краны стрелового типа со стрелой, закрепленной в верхней части вертикально расположенной башня;

в) портальные краны - краны стрелового типа, поворотные, на портале;

г) полупортальные краны - краны стрелового типа, поворотные, на полупортале;

д) мачтовые краны - краны стрелового типа, поворотные, со стрелой, закрепленной шарнирно на вертикальной мачте, имеющей нижнюю и верхнюю опоры. При этом у вантовых кранов верхняя опора закрепляется посредством канатных оттяжек, а у жестконогих кранов она закреплена жестко;

е) консольные краны - краны стрелового типа, грузозахватный орган которых подвешен на соединенной с колонной или опорной частью крана консоли или на тележке, перемещающейся по консоли. К группе консольных кранов относятся на колонне, настенный консольный кран, передвижной консольный кран и велосипедный кран.

2. Кранами мостового типа называются грузоподъемные краны с грузозахватным органом, подвешенным к грузовой тележке, к поворотной стреле на грузовой тележке или тали, перемещающейся по передвижному мосту.

К ним относятся:

а) мостовые краны - краны мостового типа с непосредственным опиранием моста на надземный крановый путь;

б) козловые краны - краны мостового типа с опиранием моста на крановый путь при помощи двух опорных стоек;

в) полукозловые краны - краны мостового типа с опиранием моста на крановый путь с одной стороны непосредственно, а с другой - при помощи опорной стойки.

3. Кранами с несущими канатами называются грузоподъемные краны с грузозахватным органом, подвешенным к грузовой тележке, перемещающейся по несущим канатам, закрепленным на опорах. У кабельных кранов несущие канаты закреплены в верхней части опор, а у мостокабельных - на концах моста, установленного на опорных стойках.

4. Кранами-штабелерами называются грузоподъемные краны, оборудованные вертикальной колонной с перемещающимся по ней устройством для штабелирования грузов. У мостового крана-штабелера колонна подвешена к грузовой тележке, перемещающейся по передвижному мосту, а у стеллажного крана-штабелсра вертикальная колонна перемещается в проходе между стеллажами.

Помимо классификации кранов по конструкции, существуют классификации по другим признакам:

по конструкции грузозахватного органа и по назначению - крюковые, грейферные, магнитные, магнитно-грейферные, траверсные, краны с лапами, мульдомагнитные, мульдогрейферные, мульдозавалочные, штыревые, копровые, закалочные, литейные, посадочные, краны для раздевания слитков, колодцевые, ковочные, контейнерные и др.;

по возможности перемещения - стационарные, приставные, самоподъемные, переставные, радиальные, передвижные, самоходные, прицепные;

по конструкции ходового устройства - рельсовые, железнодорожные, шагающие, автомобильные, краны на шасси автомобильного типа, гусеничные, тракторные, пневмокодесные, плавучие;

по роду привода механизмов - ручные, механические, электрические, гидравлические, пневматические, краны с комбинированным приводом.

Все о грузоподъемных кранах. Общие сведения.

Подъемный кран - грузоподъемная машина циклического действия с возвратно-поступательным движением грузозахватного органа; служит для подъема и перемещения грузов. Цикл работы П. к. состоит из захвата груза, рабочего хода для перемещения груза и разгрузки, холостого хода для возврата порожнего грузозахватного устройства к месту приема груза. Движения П. к. могут быть как рабочими, так и установочными для периодического изменения положения крана, стрелы и т. п. Основная характеристика П. к. - грузоподъемность, под которой понимают наибольшую массу поднимаемого груза, причем в случае сменных грузозахватных устройств их масса включается в общую грузоподъемность.

В зависимости от конструкции и принятой схемы работы П. к. бывают поворотными и неповоротными. Поворотные краны могут станавливаться на рельсовом ходу - железнодорожные и катучие рельсовые краны; на безрельсовом ходу - пневмоколесные, автомобильные и гусеничные П. к. ; на стенах и крышах зданий - настенно-поворотные и кровельные; на понтонах и судах - плавучие и судовые. Имеются также поворотные П. к., перемещающиеся по двум расположенным в разных уровнях (внизу и наверху) рельсам, - т. н. велосипедные краны. Железнодорожные, пневмоколесные, автомобильные и гусеничные поворотные П. к. часто объединяют общим названием - стреловые самоходные краны. Поворотная часть П. к. опирается на колонну (кран на неподвижной или на вращающейся колонне) или на поворотный круг с колесами, катками или шарами (кран на поворотном круге). Поворотная часть может иметь форму высокой башни - башенные краны, мачты - мачтово-стреловые краны (жестконогие и вантовые). Возможна установка ее на портале - портальные краны. Поворотные П. к. могут иметь постоянный или переменный вылет (расстояние груза от оси вращения крана), который изменяется путем качания укосины (стрелы) или передвижения по ней грузовой тележки.

К неповоротным кранам относятся П. к. пролетного типа (мостовые краны и перегружатели), а также настенно-консольные краны. Мостовые краны имеют катучий мост, перемещающийся по рельсам, уложенным на стенах зданий или на специальных эстакадах вне здания. По мосту передвигается грузовая тележка с подъемной лебедкой, в некоторых конструкциях грузовая тележка снабжается поворотной стрелой. Настенно-консольные краны состоят из консольной настенной фермы и передвигающейся по ней грузовой тележки с подъемной лебедкой. Перегружатели аналогичны по устройству мостовым кранам, но их мост имеет высокие опоры (ноги), перемещающиеся по наземным путям. При больших пролетах их называют мостовыми перегружателями или перегрузочными мостами, а при малых пролетах - козловыми кранами. Однако четкого подразделения нет. Мосты перегружателей могут иметь неподвижные или выдвижные консоли; вдоль моста передвигается грузовая тележка или поворотный кран. Консольные перегружатели, предназначенные для погрузки (разгрузки) судов, т. н. береговые консольные перегружатели, могут устанавливаться также на судах (судовые перегружатели). Особый тип перегружателя - кабельный кран, у которого грузовая тележка перемещается при помощи тягового каната по несущему канату, натянутому между 2 катучими башнями или стационарными мачтами. Разновидностью кабельных кранов являются мосто-кабельные краны, у которых несущий канат крепится к концам мостовой фермы. К крановым устройствам конструктивно близки монорельсовые дороги, вагонетки которых имеют механизмы подъема.

В современных условиях строительства используют также вертолеты-краны с устройствами для захвата грузов. С их помощью ведут работы в труднодоступных местностях

Области применения подъемных кранов Мостовые краны относятся к типовому оборудованию производств. цехов, электростанций, закрытых и открытых складов. Их грузоподъемность достигает 500-600 т, пролеты (расстояния между осями подкрановых рельсов) - 50-60 м, возможная высота подъема груза - 40-50 м и в специальном исполнении до 500 м; скорость движения моста (рабочее движение) -30-160 м/мин, грузовой тележки - 10-60 м/мин, подъема груза до 60 м/мин.

На мосту могут располагаться 2 грузовые тележки на одном или двух (смежных или двухрядных по высоте) путях. К мостовым П. к. общего назначения относят крюковые, магнитные, грейферные и магнитно-грейферные краны. Крюковые однобалочные краны простейшего типа (см. Кран-балка), опорные и подвесные, имеют в качестве грузовой тележки самоходную электрическую таль. К особой группе относятся металлургические мостовые П. к. (литейные, завалочные, колодцевые, для «раздевания» слитков и др.), которые оборудованы специальными грузозахватными устройствами и механизмами управления ими. Одна из разновидностей мостовых П. к. - кран-штабелер с грузовой тележкой, имеющей поворотную колонну, по которой перемещается вилочный захват, несущий пакет груза на поддоне и позволяющий производить укладку и разбор пакетных штабелей.

Обсудить на форуме

Много лет назад грузоподъемное оборудование являлось одним из главных достижений техники. Но сегодня, когда активно внедряются передовые технологии и современные материалы, оно постепенно становится все более традиционным. В настоящее время существует большое количество компаний, которые поставляют как различную грузоподъемную технику, так и широкий ассортимент строительного и промышленного оборудования.

Грузоподъемное оборудование: терминология

Под термином «подъемник» сегодня понимают специальную технику, которая способна функционировать непрерывно или же периодически. Такое оборудование, как грузоподъемные краны, лифты и др., имеет главное предназначение — это перемещение различных грузов несущим устройством, перемещающимся по высокопрочной вертикальной направляющей или по рельсовым путям.

Подъемное оборудование сегодня представлено несколькими разновидностями. Самыми распространенными и наиболее часто применяемыми практически во всех промышленных сферах являются грузовые подъемники. В них устройство перемещения груза прикрепляется к огибающему лебедки, намотанные на барабан, или канатоведущий шкив. Грузоподъемные краны работают преимущественно на электрических приводах, а также на гидравлических.

Консольные краны

В строительной отрасли самой большой популярностью и востребованностью пользуются консольные подъемники, что стало возможным благодаря простоте их конструкции и низкой стоимости. Они изготовляются в виде мачтовых стоек без ограждений, относительно которых консольным способом размещаются площадки.

Безопасная эксплуатация грузоподъемных кранов во многом зависит от правильно выбранного вида. Стоит заметить, что оборудование консольного типа подразделяется на:

• Колонный кран. Представляет собой стационарную колонну, по которой происходит подъем грузов, широко применяется на машиностроительном производстве.
• Настенно-консольный кран. Отличается от первого варианта тем, что состоит из настенной фермы, по которой передвигается тележка. Способ установки - стационарный. Основное преимущество - возможность работать в небольших помещениях. Как правило, данный вид крана устанавливается для того, чтобы снизить нагрузку на мостовые подъемники.

Кран мостовой электрический шахтный

Существуют также шахтные краны, имеющие, в отличие от консольных, специальное устройство для ограждения людей, в котором вдоль направляющей перемещаются грузоподъемные кабины или площадки. В основном такая техника используется в горнодобывающей промышленности. Грузоподъемные краны мостовые предназначены для спуска/подъема крупногабаритных предметов. Благодаря определенному способу доставки грузов данный вид оборудования позволяет значительно сократить затраты, особенно в сравнении с наклонным стволом и автосъездом. Соблюдение правил безопасности при работе с такими кранами позволяет свести риск до минимума. Главное преимущество данного вида оборудования - быстрая и относительно безопасная транспортировка тяжелых грузов.

Портальные грузоподъемные краны

Данное оборудование передвигается по специальным путям, количество которых может варьироваться от 1 до 3. Ширина колен - 6 м, 10.5 м, 15.3 м. Длина стрелы может доходить до 100 метров. Такой вид кранов широко применяется в судостроительной сфере, при этом как в морских, так и в речных портах. Также данное оборудование используют в плавучих доках и на судоремонтных заводах. Их специализация достаточно узкая, используется только для работы на открытых площадках.

Подразделяются на подвиды:

• монтажный (КПМ) - грузоподъемность до 300 т;
• перегрузочный (КПП) - рассчитан на вес от 5 до 40 т;
• доковый (КПД) - используется для работы с грузами, вес которых не превышает 30 т.

Конструкция оборудования представляет собой портал с поворотной стрелой, который передвигается по подкрановым путям. Для подъема грузов используются специальные крюки и грейферы.

Эксплуатация грузоподъемных кранов

Перед тем как начинать работу на грузоподъемных кранах, необходимо изучить правила безопасности. На всех предприятиях проводят инструктаж. Некоторые пункты могут меняться в зависимости от вида оборудования, однако общая суть данной документации заключается в следующих пунктах:

• работа с электрооборудованием;
• изучение и принцип работы главных составляющих крана (тележка, галерея и пр.);
• способ управления;
• коэффициент торможения и др.

Особенности выбора

В процессе выбора грузового подъемника для строительства необходимо учитывать ряд важных факторов. Это способ крепления, грузоподъемность и многие другие. Дополнительно используются также различные грузозахватные устройства и приспособления. Кроме того, следует брать во внимание частоту поднятия грузов и рассчитать примерное количество включений и выключений крана. Используя полученные данные, можно выбирать подъемник с учетом веса транспортируемого груза. Важно знать правила эксплуатации грузоподъемных кранов и особенности их конструкции. Это обезопасит и существенно облегчит процесс перемещения тяжелых предметов.