ГРУЗОПОДЪЁМНЫЙ КРАН, машина циклического действия, предназначенная для подъёма и горизонтального перемещения груза, удерживаемого грузозахватным устройством до момента разгрузки. Грузоподъемный кран работает внутри ограниченной рабочей зоны (строительная площадка, цех, терминал, склад и др.). Основная характеристика грузоподъемного крана - грузоподъёмность, под которой понимают наибольшую массу поднимаемого груза.
Историческая справка. Простейшие подъёмные машины, применявшиеся на земляных работах в строительстве, на шахтах и рудниках, до конца 18 века изготовлялись из деревянных частей и имели ручной привод. К началу 19 века быстроизнашивающиеся детали стали заменять металлическими. В 1820-е годы появились первые подъёмные машины, целиком изготовленные из металла, сначала с ручным, а в 1830-е годы - с механическим приводом. Первый паровой кран создан в Великобритании в 1830, кран с гидравлическим приводом - там же в 1847. Электрический двигатель применён на грузоподъемные краны в 1880-85 почти одновременно в США и Германии; в 1895 был использован двигатель внутреннего сгорания. Грузоподъемные краны имели мостовую ферму, одномоторный привод.
Грузоподъемные краны современного типа начали выпускать в России в конце 19 века на ряде заводов (Путиловском, Брянском, Краматорском, Николаевском и др.). В 1920-е годы создаётся новая отрасль транспортного машиностроения со специализированными заводами, производящими грузоподъемные краны различного назначения. Основное направление развития производства - внедрение автоматизированного управления, повышение грузоподъёмности, специализация и обеспечение надёжности и безопасности работы кранового оборудования.
Классификация. Грузоподъемные краны различаются по конструктивному исполнению, типу грузозахватного устройства, соответствующего характеру выполняемых работ, заданной траектории перемещения груза; углу поворота рабочих органов, ходовому устройству, по роду привода механизмов. Разнообразие конструкций грузоподъемных кранов обеспечивает их широкое применение. По характерным признакам конструкции грузоподъемные краны разделяют на мостовые, стреловые и создаваемые часто на их базе специальные.
Мостовые краны имеют ферменную конструкцию, по которой перемещается грузовая тележка с подвешенным на ней посредством канатов грузозахватным устройством (крюковая подвеска, подъёмный электромагнит, грейфер и др.). Тележка совершает движение поперёк ферменной конструкции, опирающейся на мостовые балки, которые могут передвигаться по специальному крановому пути, уложенному на эстакаде или несущих балках цеха, склада и др. (рисунок 1). К грузоподъемным кранам этого типа относится козловой кран, грузовая тележка которого смонтирована на жёстких стойках (рисунок 2). Вся конструкция передвигается по рельсовому пути или бетонному основанию. Грузоподъёмным механизмом крана служит таль или лебёдка, установленные на грузовой тележке. Механизмы передвижения тележки могут иметь тяговый гибкий привод (цепь или канат) либо приводные колёса, смонтированные на раме тележки или на ходовых балках, имеющих специальные балансирные тележки и приводы с колодочными или дисковыми тормозами. Грузоподъёмность типовых мостовых грузоподъемных кранов 500-600 тонн; козловых - до 1600 т.
Стреловые краны имеют наиболее разнообразное конструктивное исполнение: оборудованы сменными стрелами различной длины, телескопическими или ферменными (прямыми либо изогнутыми), обеспечивающими необходимый фронт работ; снабжены специализированным грузоподъёмным оборудованием (грузовой тележкой или тельфером); в зависимости от места производства работ имеют соответствующие опорные и ходовые устройства. По конструктивным особенностям и расположению стрелы выделяют грузоподъемные краны, предназначенные для выполнения определённых работ. Различают портальные краны (рисунок 3) с установкой стрелы на опорно-поворотном портале или самоходные краны, имеющие ходовое устройство с автомобильным или гусеничным ходом; башенные - с расположением стрелы в верхней части конструкции (иногда на портале) башни; вантовые - со стрелой на фундаментной опоре с креплением её верхнего конца канатными оттяжками, мачтовые - при жёстком креплении стрелы; консольные - при постоянном закреплении стрелы на стене, колонне (рисунок 4) или на подвижной тележке; велосипедные - с тележкой, перемещающейся по напольному однорельсовому пути и удерживаемой её верхней направляющей. Для изменения длины (вылета) стрелы при её шарнирном закреплении на опоре грузоподъемные краны снабжают лебёдкой. Конструкции башен выполняются в виде решётчатых или трубчатых секций, соединённых фланцами, с возможностью их наращивания снизу или сверху для изменения высоты подъёма груза. Устойчивость грузоподъемного крана обычно обеспечивается применением противовесов. Вращение (поворот) осуществляется на роликовых или шариковых опорно-поворотных устройствах приводом с зубчатым венцом или с канатной передачей. При строительстве высотных зданий (100-300 м) используют приставные краны с креплением к стене здания башни и наращиванием её сверху, а при высоте более 300 м - передвижные башенные краны, опирающиеся на конструкцию здания сверху и самоподнимающиеся с помощью лебёдки, имеющей полиспастный механизм большой кратности. Грузоподъёмность передвижных грузоподъемных кранов от 40- 300 тонн, специальных монтажных - до 1600 т.
Рисунок 3. Портальный кран с сочленённой стрелой и грейферным захватом.
Специальные краны предназначены для выполнения подъёмно-транспортных или технологических операций, часто осуществляемых в особых условиях. Такие грузоподъемные краны имеют необходимые механизмы, выполняющие заданные технологические операции, совершающие специфические движения и оснащённые специальными грузозахватными устройствами. Для большинства из них базой служит конструкция мостового типа, которая дополняется специальным оборудованием - грейферным, магнитогрейферным, специальным грузозахватным, например, ковшами для расплавленного металла, штабелёрами. Для работы на больших территориях (терминалах, контейнерных площадках) используют мостовые перегружатели, снабжённые спредерами (рисунок 5) для захвата и надёжного удержания груза; мостокабельные краны, которые по конструкции аналогичны козловым кранам, но имеют больший пролёт моста, одну из опор часто соединяют с мостом шарниром, что увеличивает зону обслуживания. В портах, на складах сыпучих материалов и лесных грузов применяют портальные краны, которые имеют стрелу, установленную на полноповоротной платформе, смонтированной на портале, передвигающемся по подкрановым рельсам. Работы по очистке дна водоёмов ведутся с плавучих кранов стрелового типа, которые также чаще всего оборудуются поворотными платформами, образуют единую конструкцию с корпусом судна (понтона). Используются в портах, доках и при строительстве гидротехнических сооружений, для подъёма тяжёлых грузов (до 2500 тонн). Самоходные краны имеют конструкции башен и стрел, аналогичные башенным кранам, для устойчивости снабжаются выносными опорами (аутригерами). Такие грузоподъемные краны служат для перегрузки тяжёлых штучных и сыпучих грузов, используются при монтаже высотных конструкций, строительстве мостов, разборе завалов, ликвидации аварий и т. п.
Конструктивные особенности.
Грузоподъемные краны подразделяют: на стационарные; приставные, прикреплённые к строящемуся сооружению; переставные (с перемещением их с одного места на другое вручную или с помощью других машин); передвижные, перемещаемые с одной рабочей позиции на другую собственным ходом (на автомобильном, пневмоколёсном, гусеничном ходу и железнодорожных платформах) или с помощью тягача (прицепные). Ходовое устройство может опираться сверху на подкрановые рельсы (опорное) или подвешиваться на нижних двутавровых полках специального кранового пути (подвесное). Привод всех механизмов, как правило, индивидуальный от электродвигателей переменного трёхфазного тока 380 В или (при необходимости плавного регулирования скоростей) постоянного тока, получаемого от генераторной установки либо от дизельного двигателя. Для обеспечения безопасной работы все грузоподъемные краны оборудованы действующими автоматически ограничителями грузоподъёмности, высоты подъёма груза, грузового момента на стреле, концевыми выключателями крайних положений рабочих органов. Для остановки работы крана при сильном ветре применяются указатели ветрового давления с сигнализацией, отключающие приводы, и противоугонные захваты - рельсозажимные клещи. В конце рельсовых путей устанавливают упоры для буферных устройств (амортизаторы, гидравлические ограничители). Для работы на пересечённой местности грузоподъемные краны оборудованы указателями крена, а вблизи ЛЭП - приборами световой и звуковой сигнализации об опасном приближении крана к линиям.
Управление работой грузоподъемного крана осуществляется кнопочным пультом «с пола» либо силовыми контроллерами или командоконтроллерами, размещёнными в кабине. В большинстве грузоподъемных кранов управление обеспечивается крановщиком, а в автоматизированном режиме - с помощью ЭВМ. При работе во вредных условиях или при недостаточном обзоре из кабины осуществляется дистанционное управление.
В зависимости от назначения и конструкции грузоподъемные краны могут иметь различную высоту подъёма груза, например, у мостовых 50-60 м; рабочая скорость передвижения моста 30-160 м/мин; грузовой тележки до 60 м/мин; у стреловых грузоподъемных кранов скорость подъёма стрелы 1-3 минуты; вылет стрелы 60-100 м.
Лит.: Грузоподъемные краны: В 2 кн. / Под редакцией М. П. Александрова. М., 1981; Петухов П. 3., Ксюнин Г. П., Серлин Л. Г. Специальные краны. М., 1985; Зерцалов А. И., Певзнер Б. И., Бененсон И. И. Краны-штабелеры. 3-е изд. М., 1986; Вайнсон А. А. Подъемно-транспортные машины. 4-е изд. М., 1989; Александров М. П. Грузоподъемные машины. М., 2000.
Как устроен и работает мостовой кран?
Мостовые краны (рис. 2.5) устанавливают в заводских цехах и на складах. Мост 4 крана перемещается по надземному крановому пути 2, который уложен на колоннах, поэтому кран не занимает полезную площадь помещения. Мостовые краны общего назначения могут иметь грузоподъемность от 5 до 50 т и пролет до 34,5 м.
Рис. 2.5. Мостовой кран:
1 — кабина; 2 — крановый путь; 3 — грузовая тележка; 4 — мост
Мостовой кран состоит из двух основных частей: моста и перемещающейся по нему грузовой тележки 3. На тележке расположены механизм подъема и механизм передвижения тележки. Кроме основного механизма подъема на тележке может быть установлен вспомогательный механизм, грузоподъемность которого в 3 — 5 раз меньше грузоподъемности основного механизма.
Механизмы крана имеют электрический привод. Они обеспечивают три рабочих движения крана для перемещения груза в любую часть цеха: подъемопускание груза, передвижение грузовой тележки, передвижение моста.
Кран-балка — это мостовой кран, у которого грузовой тележкой является электрическая таль. Выпускают кран-балки грузоподъемностью до 5 т. Управление такими кранами осуществляется с пола с использованием подвесного пульта.
Как устроен козловой кран?
Мост козлового крана (рис. 2.6) опирается на наземный крановый путь 1 при помощи опор 2 и ходовых тележек 7. Консоли 3 — это части мо ста, выступающие за опоры, консоли увеличивают зону обслуживания крана. На рисунке изображен козловой кран с подвесной грузовой тележкой 5, совместно с которой перемещается кабина управления 6.
Рис. 2.6. Козловой кран:
1 — крановый путь; 2 — опора; 3 — консоль; 4 — мост; 5 — грузовая тележка; 6 — кабина; 7 — ходовая тележка
Козловые краны применяют для погрузочно-разгрузочных работ на открытых складах. Козловые краны общего назначения могут иметь грузоподъемность до 60 т и пролет до 34,5 м.
Как устроены башенные краны?
Башенные краны (рис. 2.7) различаются по конструкции, типу стрел, способу установки.
1. По конструкции:
· кран с поворотной башней (рис. 2.7, а);
· кран с неповоротной башней (рис. 2.7, б).
2. По типу стрел:
· кран с подъемной стрелой (рис. 2.7, a);
· кран с балочной стрелой (рис. 2.7, б).
Рис. 2.7. Башенные краны:
а — кран с поворотной башней и подъемной стрелой; б — кран с неповоротной башней и балочной стрелой; 1 — рама; 2 — опорно-поворотное устройство; 3 — платформа; 4 — противовес; 5 — башня; 6 — кабина; 7 — стрела; 8 — ходовая тележка; 9 — консоль; 10 — оголовок; 11 — грузовая тележка
3. По способу установки:
· кран стационарный;
· кран передвижной (см. рис. 2.7, а, 6).
Башенные краны выполняют четыре рабочих движения: подъем-опускание груза, изменение вылета, поворот крана, передвижение крана.
Поворотная платформа 3 кранов с поворотной башней опирается на ходовую раму 1 с помощью опорно-поворотного устройства 2. На поворотной платформе таких кранов смонтированы башня 5 со стрелой 7, противовес 4 и механизмы крана. К поворотной части кранов с неповоротной башней относятся оголовок 10 со стрелой и консолью 9 противовеса. У кранов с подъемной стрелой вылет изменяется поворотом (подъемом) стрелы относительно опорного шарнира. У кранов с балочной стрелой вылет изменяется за счет передвижения грузовой тележки 11 по неподвижно закрепленной стреле.
Передвижные башенные краны перемещаются по крановым путям с помощью ходовых тележек 8. Краны с высотой подъема более 70 м изготавливают стационарными (приставными), их устанавливают на фундамент и закрепляют к строящемуся зданию.
В настоящее время в строительстве в основном работают башенные краны грузоподъемностью 5... 12 т. Высота подъема некоторых передвижных кранов может достигать 90 м, а приставных 220 м.
Как устроены стреловые краны?
Все стреловые краны (рис. 2.8) имеют собственный источник энергии (силовую установку) — дизельный двигатель, поэтому они могут работать там, где отсутствует электроэнергия.
Рис. 2.8. Стреловые краны:
а — автомобильный кран; б — гусеничный кран; в — кран на специальном шасси; г — пневмоколесный кран; 1 — стрела; 2 — гидроцилиндр; 3 — платформа; 4 — опорно-поворотное устройство; 5 — ходовая рама; 6 — выносная опора; 7 — башенно-стреловое оборудование; 8 — гусек; 9 — выдвижные секции
Стрела 1 таких кранов шарнирно закреплена на поворотной платформе 3, которая с помощью опорно-поворотного устройства 4 размещается на ходовом устройстве 5. На поворотной платформе размещаются механизмы крана: механизм подъема груза, механизм изменения вылета, механизм поворота. Краны большой грузоподъемности могут оборудоваться основным и вспомогательным механизмами подъема.
Автомобильные краны (рис. 2.8, а), краны на специальном шасси (рис. 2.8, в), короткобазовые краны являются наиболее мобильными, они перемещаются по автомобильным дорогам в транспортном положении, но могут выполнять подъем груза только на выносных опорах.
Гусеничные (рис. 2.8, б) и пневмоколесные (рис. 2.8, г) краны могут перемещаться по строительной площадке с грузом на крюке, при этом грузоподъемность пневмоколесных кранов примерно в 2 раза меньше, чем на выносных опорах.
Стреловые краны различаются по исполнению стрелового оборудования и типу привода механизмов.
1. По исполнению стрелового оборудования различают краны:
· с гибкой подвеской стрелового оборудования (см. рис. 2.8, б, г);
· жесткой подвеской стрелового оборудования (см. рис. 2.8, а, в).
2. По типу привода механизмов различают краны:
· с электрическим приводом механизмов;
· гидравлическим приводом механизмов.
Стрела кранов с гибкой подвеской удерживается и изменяет угол наклона с помощью канатов. В этом случае применяется стрела решетчатой конструкции. Для увеличения зоны обслуживания стрела снабжается гуськом 8 илиприменяется башенно-стреловое оборудование 7.
Стрела кранов с жесткой подвеской удерживается и изменяет угол наклона с помощью гидроцилиндров 2. В этом случае применяется телескопическая стрела, состоящая из основной секции и двух-четырех выдвижных секций 9. Изменение вылета у кранов с жесткой подвеской осуществляется за счет изменения угла наклона стрелы, а также за счет выдвижения секций стрелы (телескопирования).
Гусеничные и пневмоколесные краны имеют обычно электрический привод механизмов и гибкую подвеску стрелового оборудования. Гидравлический привод механизмов и жесткую подвеску стрелового оборудования имеют автомобильные краны, короткобазовые краны и краны на специальном шасси автомобильного типа.
Какие приборы и устройства безопасности обеспечивают безопасность работы кранов?
· ограничитель грузоподъемности;
· ограничители рабочих движений для автоматической остановки
механизмов подъема грузозахватного органа в его крайнем верх
нем и крайнем нижнем положениях, изменения вылета, передвижения рельсовых кранов и их грузовых тележек;
· ограничители рабочих движений для автоматического отключения
механизмов крана на безопасном расстоянии до проводов линий
электропередачи (ЛЭП). Устанавливаются на стреловых кранах;
· регистратор параметров работы крана;
· координатная защита для предотвращения столкновения с препятствиями в стесненных условиях работы. Устанавливается на стреловых и башенных кранах;
· звуковой сигнал;
· указатель грузоподъемности, соответствующей вылету;
· указатель угла наклона крана (креномер).Устанавливается на стреловых кранах;
· анемометр — указатель скорости ветра, автоматически включающий звуковой сигнал при достижении скорости ветра, опасной для работы крана. Устанавливается на башенных, портальных и козловых кранах;
· противоугонные устройства. Устанавливаются на кранах, передвигающихся по крановому пути на открытом воздухе. В качестве противоугонных устройств применяют рельсовые захваты и клиновые упоры.
В каком случае ограничитель грузоподъемности выключает механизмы крана?
Все краны стрелового типа оборудуют ограничителем грузоподъемности (грузового момента), автоматически отключающим механизмы подъема и изменения вылета. Отключение происходит при подъеме груза, масса которого превышает грузоподъемность для данного вылета:
более чем на 15 % — для портальных кранов и башенных с грузовым моментом до 20 т.м включительно;
более чем на 10 % — для стреловых кранов и башенных с грузовым моментом более 20 т.м.
Краны мостового типа оборудуют ограничителем грузоподъемности, если возможна их перегрузка по технологии производства. Ограничитель грузоподъемности таких кранов не должен допускать перегрузку более чем на 25 %.
После срабатывания ограничителя грузоподъемности возможно опускание груза и уменьшение вылета.
Как работает ограничитель механизма подъема?
Ограничитель механизма подъема груза предназначен для автоматической остановки механизма в крайнем верхнем положении грузозахватного органа.
Рис. 2.9. Устройства безопасности кранов:
а — ограничитель механизма подъема; б — указатель грузоподъемности; 1 — крюковая подвеска; 2 — груз; 3 — концевой выключатель; 4 — стрела; 5 — шкала; 6 — стрелка
Ограничителем является концевой выключатель 3 (рис. 2.9, а), электрические контакты которого замкнуты под весом небольшого груза 2. Перемещаясь вверх, крюковая подвеска 1 поднимает груз, размыкает электрические контакты концевого выключателя, в результате чего выключается двигатель механизма подъема.
Грузозахватный орган должен останавливаться на расстоянии не менее 200 мм до упора. После автоматической остановки механизма при работе на подъем он может быть включен на опускание.
Как определить грузоподъемность стрелового крана в зависимости от вылета?
Согласно производственной инструкции стропальщик должен уметь определять по указателю грузоподъемность стрелового крана в зависимости от вылета и положения выносных опор.
На кранах с гибкой подвеской стрелового оборудования указатель грузоподъемности (рис. 2.9, б) устанавливают в нижней части стрелы 4. Такой указатель имеет стрелку 6, которая всегда располагается в вертикальном положении независимо от угла наклона стрелы. Стрелка указывает значение грузоподъемности на шкале 5, соответствующее данному вылету и положению выносных опор.
Современные стреловые краны с жесткой подвеской стрелового оборудования имеют указатель грузоподъемности, который располагается в кабине крановщика. В этом случае стропальщик должен уточнить грузоподъемность крана на данном вылете у крановщика.
Какие бывают грузозахватные органы?
Грузозахватные органы — это устройства, предназначенные для подвешивания или захватывания груза. Наиболее распространенными из них являются крюк, грейфер, электромагнит. В зависимости от вида грузозахватного органа различают краны:
· крюковой;
· грейферный;
· магнитный.
Для обслуживания грейферных и магнитных кранов стропальщики не требуются.
Как устроены грузовой крюк и крюковая подвеска?
Грузовой крюк (рис. 2.10) предназначен для подвешивания грузов с помощью съемных грузозахватных приспособлений, например стропов, которые размещаются в его зеве 1. Предохранительный замок 2 удерживает стропы от самопроизвольного выпадения из зева.
Крюки изготовляют из малоуглеродистой стали (сталь 20), которая пластична, не склонна к хрупкому разрушению под нагрузкой. По способу изготовления крюки бывают следующих видов: кованые, штампованные, пластинчатые.
Краны грузоподъемностью более 30 т комплектуются двурогим крюком (рис. 2.10, б), имеющим два зева для размещения большего числа стропов.
Рис. 2.10. Однорогий (о) и двурогий (б) грузовые крюки:
1 — зев; 2 — замок; 3 — хвостовик; h — высота рабочего сечения
Рис. 2.11. Крюковая подвеска:
1 — канат; 2 — щека; 3 — блок; 4 — ось; 5 — гайка; 6 — подшипник; 7 — траверса; 8 — крюк
Крюковая подвеска изображена на рис. 2.11. Она соединяет крюк 8 с грузовыми канатами 1 крана. Подвеска состоит из двух щек 2, соединенных болтами. В верхней части подвески располагается ось 4 канатных блоков 3, в нижней части — траверса 7, на которой установлен крюк.
Крюк крана устанавливают на упорном подшипнике 6, что позволяет ему вращаться и исключает закручивание грузовых канатов при перемещении груза. Гайка 5 крепления крюка должна быть укреплена стопорной планкой для исключения самопроизвольного свинчивания.
Работа крана не допускается при следующих неисправностях крюка:
· трещины и надрывы на поверхности крюка;
· крюк не вращается;
· отсутствует или неисправен предохранительный замок;
· крюк разогнут;
· износ зева составляет более 10% от первоначальной высоты h (см. рис. 2.10) рабочего сечения крюка.
Как устроены грузоподъемные электромагниты?
Грузоподъемные электромагниты предназначены для перемещения проката черных металлов, чугунных чушек, стружки, металлолома и других грузов, обладающих магнитными свойствами.
Грузоподъемный электромагнит (рис. 2.12) подвешивают с помощью цепей 4 на крюк крана. В корпусе 1 расположены электромагнитные катушки 2, на которые по кабелю 3 подается постоянный электрический ток напряжением 220В. Электрический ток создает сильное магнитное поле, удерживающее груз.
ВНИМАНИЕ! В качестве грузозахватных органов электромагниты недостаточно надежны из-за возможного отключения электроэнергии, поэтому при их использовании необходимы дополнительные меры безопасности.
Какие бывают грейферы?
Грейфер — это двухчелюстной или многочелюстной ковш для перемещения сыпучих, крупнокусковых грузов и круглого леса. Грейферы различаются по конструкции и типу привода.
1. По конструкции различают следующие виды грейферов:
· двухчелюстные, предназначенные для сыпучих грузов (рис. 2.13);
· многочелюстные, предназначенные для крупнокусковых грузов и
металлолома;
· трех- и четырехпалые, предназначенные для круглого леса.
2. По типу привода механизма замыкания челюстей:
· канатные (см. рис. 2.13);
· моторные.
Грейферы с канатным замыканием челюстей бывают одноканатные и двухканатные. Двухканатные грейферы устанавливают на грейферных кранах, которые предназначены для перегрузки больших объемов сыпучих грузов.
Рис. 2.12. Грузоподъемный электромагнит:
1 — корпус; 2 — катушка; 3 — кабель; 4 — цепь
Рис. 2.13. Двухчелюстной канатный грейфер
Одноканатные грейферы применяют в случае перемещения небольших объемов сыпучих грузов, например в строительстве. Такой грейфер навешивается на крюк крана и является съемным грузозахватным приспособлением.
Каждый грейфер должен быть снабжен табличкой с указанием предприятия-изготовителя, номера, объема, собственной массы, вида материала, для которого он предназначен, и наибольшей допустимой массы зачерпнутого материала. При утрате таблички она должна быть восстановлена. Масса грейфера с грузом не должна превышать грузоподъемность крана на рабочем вылете.
Как устроен рельсовый крановый путь?
Для башенных, козловых и других рельсовых кранов укладывают рельсовый путь (рис. 2.14) на подготовленное земляное полотно с водоотводными канавками 1. Крановый путь состоит из балластного слоя (призмы) 2, деревянных или железобетонных шпал 3 и рельсов 4. Рельсы прикрепляют к деревянным шпалам костылями или путевыми шурупами, а к железобетонным — болтами с гайками. В стыках рельсы соединяют накладками 7.
На концах пути устанавливают тупиковые упоры 6, предотвращающие сход крана с рельсов. Перед тупиковыми упорами закрепляют выключающие линейки 5, предназначенные для автоматической остановки механизма передвижения крана.
Рис. 2.14. Крановый путь:
1 — канавка; 2 — балластный слой; 3 — шпала; 4 — рельс; 5 — выключающая линейка; 6 — тупиковый упор; 7 — накладка; 8 — перемычка
Работа крана не допускается при следующих неисправностях крановых путей:
· трещины и выколы рельсов;
· отсутствие, разрушение или неполный комплект крепежных деталей;
· излом, поперечные трещины, гниль в деревянных шпалах;
· сплошные опоясывающие трещины, обнажения арматуры в железобетонных шпалах;
· отсутствие или неисправность тупиковых упоров;
· неисправное заземление кранового пути.
Что такое защитное заземление? Как оно защищает человека?
Защитное заземление — это преднамеренное соединение корпуса электроустановки с заземляющим устройством. Заземление необходимо для защиты обслуживающего персонала, так как в случае нарушения изоляции частей электроустановки, находящихся под напряжением, корпус электроустановки также оказывается под напряжением.
В трехпроводных электрических сетях (рис. 2.15, а) корпус электроустановки 1 соединяют заземляющим проводником 2 с заземляющим устройством. Электрическое сопротивление тела человека R 4 не менее 1 000 Ом. Электрическое сопротивление заземления R 3 должно быть не более 4 Ом. В таком случае человек, прикоснувшийся к корпусу электроустановки под напряжением, окажется присоединенным параллельно малому электрическому сопротивлению защитного заземления. Сила тока обратно пропорциональна сопротивлению, поэтому через тело будет протекать ток, не являющийся опасным для жизни и здоровья человека.
Рис. 2.15. Схемы устройства защитного заземления в трехпроводной (а) и четырехпроводной (б) электрических сетях:
1 — электроустановка; 2, 3 — проводники; 4 — нулевой провод
При включении электроустановки в четырехпроводную сеть (рис. 2.15, б) с заземленным нулевым проводом 4 корпус электроустановки соединяют с этим проводом проводником 3. Такой способ защитного заземления называют занулением. В этом случае пробой на корпус превращается в короткое замыкание, при котором срабатывает предохранитель, поврежденная цепь размыкается, предупреждая поражение человека.
Как выполняют заземление крана?
У рельсовых кранов заземляется крановый путь. Все рельсы соединяют стальными перемычками 3, 4 (рис. 2.16) с помощью сварки. Крановый путь соединяют с заземлителями 6 не менее чем двумя заземляющими проводниками 5. Заземлителями являются стальные трубы или уголки, вбитые в грунт. При подключении к четырехпроводной сети крановый путь также соединяют стальным проводником 7 с корпусом рубильника 1, подающего напряжение на кран.
Стреловые краны с электроприводом должны быть заземлены в случае подключения к внешней электрической сети. Для этого нулевой провод питающего кабеля соединяют с корпусом крана.
ВНИМАНИЕ! При неисправности или отсутствии заземления стропальщик, прикоснувшись к любой части крана, может оказаться под действием электрического тока.
Рис. 2.16. Защитное заземление крана:
1 — рубильник; 2 — кабель; 3,4 — перемычки; 5,7 — проводники; 6 — заземлитель
Почему стропальщик должен знать расположение рубильника, подающего напряжение на кран?
При возникновении на кране пожара стропальщик должен отключить источник электропитания. Также необходимо обесточить электрооборудование при попадании человека под действие электрического тока.
Рубильник (автоматический выключатель) 1 (см. рис. 2.16) расположен на пункте подключения крана к электрической сети.
Подъемные краны можно увидеть на любой стройке. Именно там они вытягивают свои мощные лапы. Подвижные машины, вроде того крана, что показан на рисунке, они могут удлинять свою телескопическую стрелу, приводимую в действие гидравликой до 130 футов и с легкостью поднимать на ней 45 тонн строительных грузов.
Убрав внутрь подвижную часть стрелы, такой кран делается по размеру с обычный грузовик и просто едет дальше, куда надо. Лебедочный механизм управляет тросом, опускаемым со стрелы. К этому тросу при помощи крюка и крепится груз. Когда лебедка начинает наматывать трос, груз поднимается. Система многократных блоков и тросов между крюком и стрелой уменьшает усилия, которые необходимо прикладывать к лебедке, чтобы поднимать груз.
Чтобы уравновесить тяжелый груз
Когда краны поднимают тяжелые грузы, они опираются на консольные балки или стабилизаторы, чтобы не перевернуться. Каждая такая балка действует как точка опоры рычажных весов. С ее помощью поднимаемый груз уравновешивается тяжестью самого подъемного крана. Выдвижные ноги опорной балки сделаны из стали, алюминия или нейлона. Каждая нога может отдельно подниматься и опускаться до тех пор, пока кран не займет нужного положения.
Снижение и уменьшение стрелы
Два гидравлических цилиндра управляют движением стрелы. Один цилиндр поднимает и опускает стрелу, а другой удлиняет и укорачивает ее.
Крюк, трос и блок автокрана
Блок с крюком грузоподъемностью 20 тонн
7-проходный блок
Наблюдая за подъемным краном. Бортовые компьютеры следят за работой крана: весом груза, углом подъема и длиной стрелы, углом наклона самого крана и в некоторых моделях даже за скоростью ветра.
Диаграмма грузового момента автомобильного крана
Верхняя диаграмма показывает, что чем больше вытянута стрела в горизонтальном направлении, тем меньшую нагрузку может нести кран без риска опрокинуться.
Существуют различные виды кранов, соответственно и устроены они по-разному.
Портальные краны.
Необходимо отметить, что такие краны также бывают различных видов и для них приняты специальные обозначения:
КПМ - кран портальный монтажный,
КПП - кран портальный перегрузочный,
КПД - кран портальный доковый.
Конструкция портальных кранов представляет собой поворотную стреловую систему, установленную на портал, который передвигается по подкрановым путям. Полупортал, на который устанавливается портальный кран, предназначен для пропуска различных видов транспорта. Применяются портальные краны преимущественно в морских и речных портах, на судостроительных и судоремонтных заводах и в плавучих доках, при строительстве гидротехнических сооружений. Таким образом, в отличие от предыдущих кранов, портальные краны предполагают узкую сферу использования.
Подъем груза на портальных кранах осуществляется с помощью крюков и грейферов, на монтажных с помощью крюков.
Подкрановых путей может быть от одного до трех, соответственно, ширина колен подкранового пути составляет 6, 10,5 и 15,3 м. Грузоподъемность портальных кранов различная для перегрузочных и монтажных кранов. Так, для перегрузочных кранов грузоподъемность составляет 5-40т, для монтажных - до 300т. Вылет стрелы достигает 40м.
Мостовые краны
широко применяются при строительстве и в производственных цехах. Так, мостовые краны применяются в промышленности, строительной индустрии, складском хозяйстве. Также краны мостовые с грейфером широко применяют в металлургической промышленности.
По своей сути, мостовые краны, являются разновидностью подъемного крана. Мостовой кран представляет собой конструкцию с опорным или подвесным мостом. Крановый путь является опорным элементом для несущих деталей мостового крана. Рельсы для мостового крана укладываются либо на стенах здания, либо на эстакадах, находящихся вне здания. По рельсам передвигается несущая балка или мост. Таким образом, при использовании мостового крана, не занимается основная площадка. Грузовая тележка с лебедкой, обеспечивающей подъем груза, перемещается по мосту. Мостовой кран оборудован крюками магнитом или грейфером. Такая возможность значительно расширяет сферы использования двухбалочных мостовых кранов. Однобалочные мостовые краны значительно легче и маневреннее двухбалочных. Дополнительно, на однобалочные мостовые краны можно навесить консольную тележку.
Один из самых распространенных видов мостового крана - кран-балка. Состоит кран-балка из концевых балок, пролетной балки и подъёмного механизма. Концевые балки и пролетная балка крепятся между собой, обеспечивая тем самым перемещение механизма подъема. За счет подъемного механизма, груз может перемещаться в горизонтальном и вертикальном направлении. При этом сам подъемный механизм движется по пролетной балке. Кран-балка снабжен либо ручной, либо электрической талью (непосредственно подъемный механизм). Кран-балку ни в коем случае нельзя использовать для перемещения различных отравляющих и токсичных веществ и для перемещения людей. В основном, кран-балка используется для погрузочно-разгрузочных работ и для монтажа на производстве или складском помещении.
Использовать кран-балку лучше всего либо под навесом, либо в закрытом помещении. Допустимый перепад температур от -200С до +400С. Кран-балки могут быть ручные или электрические (питание идет от электродвигателя, подключенного в сеть через провод или кабель) и опорные или подвесные.
Опорные кран-балки передвигаются преимущественно по направляющим путям. Такие пути представляют собой либо квадрат, либо рельс, установленный на металлических или бетонных опорах.
Кран-балка опорная включает в себя следующие составляющие:
- пролётная балка
- концевые балки (имеют ходовые колеса)
- подкрановые пути
- подъёмный механизм
Подъемный механизм в ручном кран-балке устроен с помощью цепных талей. Соответственно, электротали применяют для кран-балки с электрическим приводом. Управлять кран-балкой с электрическим приводом можно либо с пульта управления, либо с пола.
Подвесные кран-балки перемещаются по подвесным путям, которые находятся в самом здании, либо вне здания, по эстакадам.
Подвесные кран-балки состоят из:
- пролетная балка;
- концевая балка жесткая
- концевая балка подвижная
- ходовые каретки, перемещающиеся по подкрановым двутавровым направляющим (к ним подвешивают балки)
- подъёмный механизм
- кнопочный пульт для управления электрической кран-балкой
Если существует такая необходимость, то пролетную балку усиливают при помощи вертикальной шпренгельной конструкции.
Кран-балки существуют двухпролетные и однопролетные. Их использование на производстве, зависит от площади обслуживания.
Имея одинаковую грузоподъемность, кран-балки подвесные значительно легче опорных. Еще один плюс подвесных кран-балок - большая площадь обслуживания, нежели у опорных. При помощи подвесных кран-балок появляется возможность обслуживать площадь у стен.
Консольные краны.
Козловые краны. Еще один вид кранов - козловые краны. Несущие конструкции козловых кранов опираются на крановый путь за счет опорных балок. Козловые краны широко применяют на различных производствах. В частности, без них не обойтись при обслуживании складов, штучных грузов, контейнеров и лесных грузов, для монтажа сборных промышленных и гражданских сооружений, для обслуживания гидроэлектростанций и секционного монтажа в судостроении. Устанавливают козловые краны на открытых площадках.
Кран-штабелёр внешним видом напоминает кран-балку, однако конструкция кран-штабелера имеет несколько отличий. Главное - в конструкции кран-балки используют таль, а на кран-штабелере - вилочный штабелер. Собственно, примерно такую конструкцию имеет погрузчик, но своими маневренными качествами и проходимостью, погрузчику далеко до кран-штабелера. Кран-штабелер может проехать даже в узком проходе и, соответственно выполнить работу, которая недоступна погрузчику.
Самоходные гусенечные краны. Существует отдельный вид кранов, который перемещается на гусеничном шасси - самоходный гусеничный кран. Конечно, доставлять такой кран - достаточно трудоемкая задача, но гусеничный кран оправдывает затраты. С его помощью можно достичь большей высоты подъема и гусеничный кран обладает большой грузоподъемностью. Чтобы снизить затраты на транспортировку гусеничного крана с места на место, широко применяется принцип агрегатного построения. Такая возможность позволяет не только облегчить демонтаж, но и перевозку грузов. Работают гусеничные краны, как от дизель-электрического агрегата, так и от электрической сети. В конструкцию гусеничных кранов включено большое количество различного оборудования, что повышает производительность и мощность этих кранов. Гусеничный кран состоит из: ходовой и поворотной части, лебедки , механизма вращения, генераторной и дизель-электрической станции, монтажной стойки, кабины, грузовой подвески и крюковой обоймы и др. Транспортировка гусеничного крана происходит при помощи специального транспорта.
Консольные краны.
Следующая разновидность кранов - консольный кран. Консольные краны бывают двух разновидностей: настенно-консольный кран и колонный кран.
1. Настенно-консольный кран состоит из настенной фермы, по которой передвигается настенная тележка с лебедкой, обеспечивающей подъем груза. Применяют настенно-консольные краны преимущественно в цехах, с целью уменьшения работы мостовым кранам. Настенно-консольные краны устанавливаются стационарно: ставится колонна, а на ее основе монтируют консоль. Возможность использования консольных кранов во многом зависит от специфики производства и помещения, но все-таки преимущественно консольные краны используют в небольших помещениях.
2. При использовании колонного крана, вместо настенной фермы, используется стационарная колонна. Колонные краны используют для обслуживания различных агрегатов, поэтому и применяют их на машиностроительных заводах.
Краны на рельсовом ходу. На строительной (грузовому порту и т.д.) площадке устанавливаются специальные рельсы, по которым происходит перемещение крана. Самые распространенные краны на рельсовом ходу - со стрелой 15 м (комплектацию дополняет грузовой крюк для одинарных грузов), иногда может быть вставка стрелы еще на 5м, также дополняют конструкцию грейферами, лебедками и другими деталями. Выпускаются различные виды кранов на рельсовом ходу: с поворотом башни и без, стационарные, закрепленные и свободно стоящие на опорной раме.
Copyright Liftcenter полное или частичное копирование без письменного разрешения запрещено.
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 |
|
| |
|
