Подъёмный кран. Основные сведения о грузоподъёмных машинах Грузоподъемность крана ее составляющие

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.

Мостового типа. В 2000-е годы их выпуск в России сократился до 1000-1500 единиц техники.

Несложное устройство мостового крана позволяет широко использовать г рузоп одъемные м ашины (ГПМ) этого типа на разномасштабных предприятиях — от маленьких автомастерских до больших металлургических комбинатов или ТЭЦ.

Используются мостовые краны для того, чтобы поднимать и перемещать тяжелые грузы больших размеров во всех сферах промышленной деятельности человека.

Технические характеристики мостовых кранов разрешают применять эту категорию ГПМ как для внутренней погрузки-разгрузки, так и для наружных работ в любых климатических условиях.

Недостаток мостовых ГПМ — в их стационарности, а плюс — в том, что они могут использовать строительную высоту здания.

Мостовые ГПМ делятся на 2 большие группы : общего назначения и специальные .

Мостовые ОПИ (общепромышленного исполнения) оборудованы грузовым крюком.

Специальные — оснащаются захватами, имеющими узкоспециализированное назначение: грейфер, магнит, захваты для контейнеров. Подъемники спец. назначения производят с поворотной тележкой или стрелой.

В отдельную группу выделяют металлургические ГПМ, предназначенные только для данной отрасли промышленности. Оснащаются такие ГПМ спец. захватами: литейными, ковочными, для раздевания слитков и др.

Два способа опирания на крановый путь

У двутавровой пролетной балки есть верхний и нижний горизонтальные пояса. На верхний размещают опорные, а под нижний крепятся подвесные:

• Опорные — устанавливаются колесами на рельсы сверху. Грузоподъемность опорных ГПМ — максимальна (до 500т), но постройка подкрановой эстакады или опор требует финансовых затрат.
• Подвесные — подцепляются к нижним полкам кранового пути. Этот вид опирания прост в монтаже и имеет невысокую стоимость. Небольшая грузоподъемность (до 8т) окупается малой высотой конструкции, из-за чего размер рабочей зоны больше, чем у опорных кранов.

  Подвесные краны можно установить на часть цеха. Есть возможность стыковать краны (стыковой замок) и перемещать тележки с одного крана на другой.

Конструкции устройства бывают разными. Они могут двигаться поступательно или совершать обороты вокруг вертикальной оси (хордовые, радиальные и поворотные) ГПМ.

Конструкция мостового крана

По количеству главных балок конструкция ГПМ бывает:

• однобалочная . Используется на небольших производствах, может быть подвесным или опорным. Г/п <= 10 т.
• Двухбалочная. Конструкция выполняется только в опорном варианте, т.к. их грузоподъемность > 8 т.

  Использование — в больших производственных цехах, в автомобильной, металлургической промышленности. Длина пролета — до 60м. Грузовая тележка может иметь вспомогательный грузоподъемный механизм помимо основного.

Тип привода мостового ГПМ

Привод механизмов у мостовых ГПМ может быть ручным или электрическим.

• Ручной привод . У этого мостового крана механизмом передвижения служат червячные тали.

  Используют ручные ГПМ для подъема относительно небольших грузов, при производстве вспомогательных или ремонтных работ.

• Электропривод . Электрические тельферы служат в качестве устройств подъема и перемещения грузов. Мост ГПМ движется тоже с помощью электродвигателей, они передают вращение ходовым колесам либо через редукторы, либо через редуктор и трансмиссию.

Из чего состоит мостовой кран?

Общее устройство мостового крана — это одно- или двухбалочный мост и грузовая тележка, которая по нему перемещается.

На мосту и на тележке размещается электрооборудование и основные узлы и механизмы.

Тормозная система

Стандартная система торможения для мостовых ГПМ — колодочная или диско-колодочная.

Если скорость тележки ≤32 м/мин, механизмы передвижения можно не оборудовать тормозами. В этих условиях ГПМ сможет затормозить самостоятельно, не превысив длину тормозного пути.

Функционально тормозные устройства кранов бывают стопорными — для остановки устройства — и спускными — замедляющими спуск.

Тормоза могут быть открытого или закрытого типов. Подъемные механизмы кранов оснащаются закрытыми тормозами — в нормальном положении механизмы заторможены, тормоз снимается только при запуске двигателя.

Механизмы подъема кранов, перемещающих опасные грузы: расплавленный металл, взрывчатые, ядовитые вещества, кислоты, имеют 2 тормоза, действующие автономно.

Тормоза закрытого типа используют в ГПМ потому, что они более долговечны, чем открытые и их поломку можно легко заметить.

Открытые тормоза в некоторых случаях монтируют дополнительно к закрытым (как вспомогательные) — для увеличения скорости и точности размещения грузов.

Подъемные механизмы

Механизм подъема и спуска груза тоже размещен на крановой тележке.

Состоит из приводного электродвигателя, трансмиссионных валов, горизонтального редуктора и грузовых тросов с барабаном для намотки.

Для работ с грузами >80 т применяется доп. редуктор мостового крана или понижающая зубчатая передача. Чтобы повысить тяговое усилие используют полиспаст (чаще всего сдвоенный кратный).

Редуктор мостового крана, его назначение и устройство

Функционально цилиндрические крановые редукторы можно разделить на:

• редукторы подъемных механизмов;
• редукторы движения тележек;
• редукторы движения мостов.

Редуктор может иметь 2 типа исполнения: развернутое и планетарное .

Редукторы развернутого типа, оснащенные цилиндрическими колесами более популярны. Ремонт и обслуживание механизмов этой конструкции проще и дешевле.

Подкрановые пути мостовых кранов

При устройстве кранового пути в качестве крановых и тележечных рельсов используют ж/д рельсы Р18, Р24, Р38 (узкоколейные) и Р43, Р50 и Р65 (для широкой колеи).

Также используют спец.крановые рельсы КР50, КР70, КР80, КРЮО, КР120, или же стальные направляющие квадратного сечения с закругленными краями (для механизмов г/п ≥ 20т).

В качестве крановых путей для подвесного типа ГПМ применяют двутавровые балки.

Крепления рельсов к балкам должны исключать смещение рельсов и должны позволять быструю замену изношенных рельсов. Их концы соединяют двусторонними накладками и болтами или сваривают.

Электрообрудование

К электрике мостовых ГПМ предъявляются особые, повышенные требования, что обусловлено напряженными режимами работы.

За 1 час может быть произведено сотни включений, выключений и перегрузок, связанных с разгоном, торможением устройства в целом или тележки.

Движение моста и крановой тележки, подъем и перемещение груза осуществляется основным электрооборудованием:

• электродвигатели . Устанавливаются 3 (4) двигателя, 2 из них размещены на тележке для подъема/спуска груза и движения тележки по балке моста, и 1 (2) двигателя перемещает балку крана по рельсам. В мостовых кранах для ОПИ используют прочные асинхронные электродвигатели, предназначенные для частых перегрузок и пусков серий МТ или МТК (для ненапряженной работы), трехфазного тока;
• контроллеры , реле управления, магнитные пускатели и другая аппаратура для того, чтобы управлять электродвигателями;
• электромагниты , толкатели и прочие устройства, задействованные в работе стопорных тормозов;
• ограничители грузоподъемности и прочие средства механической защиты.

Прожекторы, приборы рабочего и ремонтного освещения, обогрева, звуковая сигнализации, измерительная аппаратура — все это является вспомогательным электрооборудованием.

Подводится электропитание 2-мя способами: троллейными линиям или гирляндными кабельными системами:

1. Троллейная линия — применяется в ГПМ большой грузоподъемности.

Троллейная шина должна размещаться на высоте ≥3,5 м от пола и не меньше 2,5 метров до настила моста.

1. Кабельная система. Гибкий эл.кабель, который подвешивается на специальные кабеленесущие каретки. Гирляндная система дешевле, ее монтаж и эксплуатация — легче, но она менее надежна.

Для перемещения балки моста применяется троллейная линия, а для крановой тележки — кабельная система.

Устройство крановой тележки мостового крана

Грузовая тележка производит подъем, спуск и перемещение груза вдоль моста.

На жесткой стальной раме с ведущими и ведомыми колесами установлены многочисленные крановые узлы .

Это приводы, электродвигатели подъемных механизмов (основного и вспомогательного), токосъемник, блокираторы высоты подъема.

Аварийную остановку тележки при поломке тормозной системы обеспечивают буфера.

Консольную тележку используют для однобалочных устройств. В двухбалочных применяют тележки, которые могут двигаться по обоим поясам балок (нижнему и верхнему).

Схема управления мостовым краном

Управляется ГПМ из подвесной кабины или с проводного (беспроводного) пульта, место расположения оператора — на полу цеха (земле) или вне рабочей площадки.

Монтаж мостового крана

Мостовой ГПМ требует доработки рабочей площадки - нужно проложить крановой путь.

Рельсовый путь может быть смонтирован на специальной крановой эстакаде, или для его постройки используется пол, колонны и опоры здания.

Есть 3 варианта монтажа :

• Поэлементный (пошаговый ). Сборка крановых узлов происходит наверху на подкрановых путях.
• Крупноблочный — так называемая, укрупненная сборка. На высоту для монтажа поднимаются крупные фрагменты (механизмы, электрооборудование, узлы) крана, заранее собранные внизу.
• Полноблочный — полная сборка моста на полу. Конструкция поднимается целиком и монтируется на подкрановых путях. Для данного метода необходимо использование мощной техники.

Фото разных моделей

Вот так выглядят эти механизмы за работой:

Вконтакте

) – это самоходная грузоподъёмная машина с боковой стрелой для подъёма, транспортировки и монтажа труб. Базовой машиной для крана-трубоукладчика обычно является гусеничный трактор.

Рисунок 1 – Кран-трубоукладчик

• кран автомобильный, установленный на автомобильное шасси;
• кран пневмоколёсный, установленный на пневмоколёсное шасси;
• кран короткобазовый, установленный на короткобазовое шасси;
• кран на специальном шасси, установленный на специальном шасси автомобильного типа;
• кран гусеничный, установленный на гусеничном ходовом устройстве.

Рисунок 10 – Стреловой кран

Рисунок 11 – Классификация стреловых кранов по виду ходового устройства: а) автомобильный кран; б) гусеничный кран; в) кран на специальном шасси; г) пневмоколёсный кран; 1 – стрела; 2 – гидроцилиндр; 3 – платформа; 4 – опорно-поворотное устройство; 5 – ходовая рама; 6 – выносная опора; 7 – башенно-стреловое оборудование; 8 – гусёк; 9 – выдвижные секции

Все стреловые краны имеют собственный источник энергии (силовую установку) – дизельный двигатель, поэтому они могут работать там, где отсутствует электроэнергия.

Стрела таких кранов шарнирно закреплена на поворотной платформе, которая с помощью опорно-поворотного устройства размещается на ходовом устройстве. На поворотной платформе размещаются механизмы крана: механизм подъёма груза, механизм изменения вылета, механизм поворота. Краны большой грузоподъёмности могут оборудоваться основным и вспомогательным механизмами подъёма.

Автомобильные краны, краны на специальном шасси, короткобазовые краны являются наиболее мобильными, они перемещаются по автомобильным дорогам в транспортном положении, но могут выполнять подъём груза только на выносных опорах.

Гусеничные и пневмоколёсные краны могут перемещаться по строительной площадке с грузом на крюке, при этом грузоподъёмность пневмоколёсных кранов примерно в 2 раза меньше, чем на выносных опорах.

Стреловые краны различают по:

• по исполнению стрелового оборудования:
  • с гибкой подвеской стрелового оборудования;
  • с жёсткой подвеской стрелового оборудования.
• по типу привода механизмов:
  • с электрическим приводом механизмов;
  • с гидравлическим приводом механизмов.

Стрела кранов с гибкой подвеской удерживается и изменяет угол наклона с помощью канатов. В этом случае применяется стрела решётчатой конструкции. Для увеличения зоны обслуживания стрела снабжается гуськом.

Стрела кранов с жёсткой подвеской удерживается и изменяет угол наклона с помощью гидроцилиндров. В этом случае применяется телескопическая стрела, состоящая из основной секции и двух-четырёх выдвижных секций. Изменение вылета у кранов с жёсткой подвеской осуществляется за счёт изменения угла наклона стрелы, а также за счёт выдвижения секций стрелы (телескопирования).

Гусеничные и пневмоколёсные краны имеют обычно электрический привод механизмов и гибкую подвеску стрелового оборудования. Гидравлический привод механизмов и жёсткую подвеску стрелового оборудования имеют автомобильные краны, короткобазовые краны и краны на специальном шасси автомобильного типа.

Рисунок 13 – Консольный кран

Рисунок 17 – Основные параметры кранов

Всем моделям стреловых самоходных кранов общего назначения, выпускаемых в Российской Федерации, присваивается индекс, структурная схема которого показана на . Первые две буквы индекса КС обозначают кран стреловой самоходный; четыре основные цифры индекса последовательно обозначают: размерную группу (грузоподъёмность в т), тип ходового устройства, способ подвески стрелового оборудования и порядковый номер данной модели крана.

Десять размерных групп кранов обозначаются соответственно цифрами 1…10.

Тип ходового устройства указывается цифрами 1…9, причём цифра 1 обозначает гусеничное устройство (Г), 2 – гусеничное уширенное (ГУ), 3 – пневмоколесное (П), 4 – специальное шасси автомобильного типа (Ш), 5 – шасси стандартного грузового автомобиля (А), 6 – шасси серийного трактора (Тр), 7 – прицепное ходовое устройство (Пр), 8 и 9 – резерв.

Способ подвески стрелового оборудования указывается цифрами 6 или 7, обозначающими соответственно гибкую или жёсткую подвеску.

Последняя цифра индекса (цифры 1…9) обозначает порядковый номер модели крана.

Следующая после цифрового индекса дополнительная буква (А, Б, В и т. д.) обозначает порядковую модернизацию данного крана, последующие буквы (ХЛ, Т или ТВ) – вид специального климатического исполнения машины: ХЛ – северное, Т – тропическое, ТВ – для работы во влажных тропиках.

Например, индекс КС-4561АХЛ обозначает: кран стреловой самоходный, четвёртой размерной группы (грузоподъёмностью 16 т), на стандартном шасси грузового автомобиля, с гибкой подвеской стрелового оборудования, первая модель, прошедшая первую модернизацию, в северном исполнении.

5. Как зависит грузоподъёмность крана от вылета?

Грузоподъёмность кранов стрелового типа зависит от вылета обратно пропорционально. Максимальную грузоподъёмность кран имеет на наименьшем вылете, а при увеличении вылета его грузоподъёмность уменьшается. При работе с краном важно понимать эту зависимость, чтобы не допустить перегрузки крана.

Для подъёмного крана самой важной является грузовая характеристика. Именно грузовая характеристика наглядно демонстрирует способность крана поднять груз необходимой массы. Паспортная грузоподъёмность – это величина массы груза, поднимаемого краном в самых благоприятных условиях. Для стреловых кранов, например, таким условием является минимальный вылет стрелы. Груз не может подстраиваться под кран и часто может располагаться где угодно в пределах рабочей зоны. Значит, для представления реального потенциала грузоподъёмной машины нужно какое-то средство визуализации. Таким средством и является грузовая характеристика.

Грузовая характеристика – это график, по оси ординат которого откладывается грузоподъёмность крана, а по оси абсцисс – величина параметра, влияющего на эту грузоподъёмность.

Рассмотрим грузовую характеристику гусеничного крана ДЭК-251 (), который имеет максимальную грузоподъёмность 25 т на вылете 5 м. При увеличении вылета грузоподъёмность крана уменьшается, поэтому при наибольшем для данного стрелового оборудования вылете (14 м) кран может поднять всего лишь 4 т.

Рисунок 19 – Грузовая характеристика гусеничного крана ДЭК-251

На кран действуют:

• масса груза,
• сила инерции, F ин , которая возникает при изменении скорости подъёма и опускания груза.

Уклон рабочей площадки также снижает устойчивость крана. Опрокидывающие силы создают опрокидывающий момент относительно ребра опрокидывания (). Опрокидывающий момент, создаваемый грузом, равен произведению массы груза Q на плечо b : М опр = Q × b . Очевидно, что при увеличении вылета увеличивается плечо b , следовательно, возрастает опрокидывающий момент.

Рисунок 20 – Силы, действующие на кран: 1 – выносная опора; 2 – противовес; G – масса крана; Q – масса груза; a, b – плечи действия сил; РО – ребро опрокидывания

7. Что удерживает кран от опрокидывания?

Стреловой кран является свободностоящей машиной, которая удерживается от опрокидывания собственной массой G . Масса крана создает восстанавливающий момент, равный произведению массы крана G на плечо а ().

Устойчивость крана повышается за счёт увеличения массы крана противовесом, который монтируется в задней части поворотной платформы.

Вторым способом повышения устойчивости стрелового крана является установка выносных опор. Кран расставляет выносные опоры, как человек для повышения устойчивости шире расставляет ноги, при этом увеличивается плечо а , соответственно уменьшается плечо b .

8. По каким причинам краны теряют устойчивость и опрокидываются?

Возможные причины опрокидывания кранов :

• превышена грузоподъёмность крана на данном вылете;
• нарушены правила установки стрелового крана (не установлены выносные опоры, установка на свеженасыпанный грунт и т.п.);
• неисправен рельсовый крановый путь;
• кран работает при скорости ветра, которая превышает указанную в его паспорте;
• башенный или другой рельсовый кран не установлен на противоугонные устройства.

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

Опрокидывание крана может произойти по вине стропальщика в случае строповки груза, превышающего грузоподъёмность крана на данном вылете.

9. Как устроен рельсовый крановый путь?

Для башенных, козловых и других рельсовых кранов укладывают рельсовый путь на подготовленное земляное полотно с водоотводными канавками. Крановый путь () состоит из балластного слоя, деревянных или железобетонных шпал и рельсов. Рельсы прикрепляют к деревянным шпалам костылями или путевыми шурупами, а к железобетонным – болтами с гайками. В стыках рельсы соединяют накладками.

Рисунок 21 – Крановый путь: 1 – канавка; 2 – балластный слой; 3 – шпала; 4 – рельс; 5 – линейка; 6 – тупиковый упор; 7 – накладка; 8 – перемычка

На концах пути устанавливают тупиковые упоры, предотвращающие сход крана с рельсов. Перед тупиковыми упорами закрепляют выключающие линейки, предназначенные для автоматической остановки механизма передвижения крана.

Работа крана не допускается при следующих неисправностях крановых путей:

• трещины и выколы рельс;
• отсутствие, разрушение или неполный комплект крепёжных 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.

10. 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.

11. Как выполняют заземление крана?

У рельсовых кранов заземляется крановый путь (). Все рельсы соединяют стальными перемычками с помощью сварки. Крановый путь соединяют с заземлителями не менее чем двумя заземляющими проводниками. Заземлителями являются стальные трубы или уголки, вбитые в грунт.

Рисунок 22 – Заземление рельсового пути: 1 – рубильник; 2 – кабель; 3, 4 – перемычки; 5,7 – проводники; 6 – заземлитель

Стреловые краны с электроприводом должны быть заземлены в случае подключения к внешней электрической сети. Для этого нулевой провод питающего кабеля соединяют с корпусом крана.

При неисправности или отсутствии заземления стропальщик, прикоснувшись к любой части крана, может оказаться под действием электрического тока.

При возникновении на кране пожара стропальщик должен отключить источник электропитания. Также необходимо обесточить электрооборудование при попадании человека под действие электрического тока.

Рубильник (автоматический выключатель) расположен на пункте подключения крана к электрической сети.

12. Какие приборы и устройства безопасности обеспечивают безопасность работы кранов?

К приборам и устройствам безопасности кранов относят:

• ограничитель грузоподъёмности;
• ограничители рабочих движений для автоматической остановки механизмов подъёма грузозахватного органа в его крайнем верхнем 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 (устанавливаются на стреловых кранах);
• регистратор параметров работы крана;
• координатная защита для предотвращения столкновения с препятствиями в стеснённых условиях работы (устанавливается на стреловых и башенных кранах);
• звуковой сигнал;
• указатель грузоподъёмности, соответствующей вылету;
• креномер – указатель угла наклона крана (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.

Все краны стрелового типа оборудуют ограничителем грузоподъёмности (грузового момента), автоматически отключающим механизмы подъёма и изменения вылета.

Отключение происходит при подъёме груза, масса которого превышает грузоподъёмность 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 грузоподъёмности, если возможна их перегрузка по технологии производства. Ограничитель грузоподъёмности таких кранов не должен допускать перегрузку более чем на 25%.

После срабатывания ограничителя грузоподъёмности возможно опускание груза и уменьшение вылета.

Современные стреловые краны с жёсткой подвеской стрелового оборудования имеют указатель грузоподъёмности, который располагается в кабине крановщика. В этом случае стропальщик должен уточнить грузоподъёмность крана на данном вылете у крановщика.

) предназначен для автоматической остановки механизма в крайнем верхнем положении грузозахватного органа. Ограничителем является концевой выключатель, электрические контакты которого замкнуты под весом небольшого груза. Перемещаясь вверх, крюковая подвеска поднимает груз, размыкает электрические контакты концевого выключателя, в результате чего выключается двигатель механизма подъёма. Грузозахватный орган должен останавливаться на расстоянии не менее 200 мм до упора. После автоматической остановки механизма при работе на подъём он может быть включен на опускание.

Рисунок 23 – Ограничитель механизма подъёма груза: 1 – крюковая подвеска; 2 – груз; 3 – концевой выключатель; 4 – стрела

13. Основные узлы и механизмы грузоподъёмных машин

• инженерно-технического работника (ИТР) по надзору за безопасной эксплуатацией грузоподъёмных кранов;
• ИТР, ответственного за содержание грузоподъёмных кранов в исправном состоянии;
• лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами.

Рисунок 27 – Специалисты, ответственные за грузоподъёмные краны

18. Каков порядок назначения лица, ответственного за безопасное производство работ кранами?

В цехе, на строительной площадке или другом участке работ кранов в каждой смене должно быть назначено приказом лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами, из числа мастеров, прорабов, начальников цехов, участков. На складах материалов и других участках работы в качестве лиц, ответственных за безопасное производство работ кранами, по согласованию с органами Ростехнадзора, могут быть назначены заведующие складами, бригадиры.

Ответственность за обеспечение безопасного производства работ кранами на каждом участке работ в течение каждой смены должна быть возложена только на одного работника. Фамилии этих лиц должны быть указаны на табличке, вывешенной на постоянном участке работ.

Лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами, является непосредственным руководителем стропальщика.

19. Каковы основные обязанности лица, ответственного за безопасное производство работ кранами?

Лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами, обязано:

• организовывать ведение работ кранами в соответствии с правилами безопасности, проектом производства работ, техническими условиями и технологическими регламентами;
• не допускать к обслуживанию кранов необученный и неаттестованный персонал, определять необходимое число стропальщиков, а также необходимость назначения сигнальщиков;
• инструктировать крановщиков и стропальщиков по безопасному выполнению предстоящей работы;
• обеспечивать стропальщиков отличительными знаками и защитными средствами, а также средствами и приспособлениями для безопасного производства работ;
• не допускать использования немаркированных, неисправных или не соответствующих характеру и массе груза съёмных грузозахватных приспособлений и тары;
• следить за выполнением крановщиками и стропальщиками производственных инструкций, проектов производства работ и технологических регламентов.

20. Какие права имеет лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами?

Лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами, имеет право:

• отстранить от выполнения работы с применением кранов стропальщиков и крановщиков, нарушающих производственные инструкции;
• поставить вопрос перед администрацией предприятия о наказании стропальщиков и крановщиков, нарушающих производственные инструкции.

21. За что несёт ответственность лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами?

Лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами, несёт ответственность в соответствии с действующим законодательством:

• за допущенные нарушения Правил и должностной инструкции независимо от того, привело это или нет к аварии или несчастному случаю;
• нарушение производственных инструкций крановщиками и стропальщиками;
• выдачу указаний или распоряжений, принуждающих подчиненных работников нарушать Правила и производственные инструкции;
• самовольное возобновление работ кранами, остановленными принудительно органами Ростехнадзора и ИТР по надзору за безопасной эксплуатацией грузоподъёмных машин;
• непринятие мер по устранению нарушений Правил и инструкций.

В зависимости от последствий лицо, ответственное за безопасное производство работ кранов, может быть привлечено к дисциплинарной ответственности (Трудовой кодекс), административной ответственности (Кодекс об административных правонарушениях) и уголовной ответственности (Уголовный кодекс).

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.

Г
рузовая 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.

Мостовой кран представляет собой механизм, который используется для перемещения грузов. На 80-е гг. XX в. пришелся пик выпуска устройств, советские заводы каждый год производили от 6000 до 7000 единиц техники. В 90-е гг. объем производства упал, и сегодня во всех странах бывшего СССР выпускают не более 1500 кранов.

Устройство мостового крана

Общее устройство мостового крана отличается надежностью, производители выполняют основные узлы и другие элементы конструкции из качественной стали. Грузоподъемная машина состоит из следующего:

1. Мост. Это подвижная конструкция, на нее приходится большая нагрузка.
2. Таль (передвижная тележка). Она перемещается по мосту.
3. Захватные устройства. Это может быть магнит, используемый для поднятия грузов, грейфер или устройство, которое применяется для переноса контейнеров.

Приспособления для захвата грузов устанавливают на тележку, технику применяют во всех сферах народного хозяйства. Чаще всего ее используют для того, чтобы перемещать тяжелые или объемные грузы. Во всех остальных случаях предприятия могут обойтись кранами меньшей грузоподъемности.

Мостовые механизмы можно встретить на строительных, промышленных площадках, в портах, цехах предприятий. Технику эксплуатируют в любых климатических зонах. Ее часто устанавливают внутри помещений, но она подходит и для выполнения наружных работ.

Достоинство систем в том, что они могут работать на всей высоте зданий, а недостаток заключается в стационарности грузоподъемных устройств.

Если говорить об общем устройстве, мост представляет собой одну- или двухбалочную конструкцию, по которой перемещается грузовая тележка. Электрооборудование располагается на мостовой части, а механизмы, которые используются для перемещения грузов, находятся на тележке.

Тормозная система

Для того чтобы удерживать груз на весу и регулировать скорость его опускания, используется тормоз. Этот механизм необходим для быстрой остановки движущихся частей конструкции, например, тележки или моста.

Производители оборудуют модели следующими системами торможения:

• колодочные;
• диско-колодочные.

Колодочный тормоз состоит из 2 колодок, которые располагают по обеим сторонам шкива. Такое положение позволяет равномерно распределить нагрузку на вал. Монтаж тормозного шкива осуществляется до редуктора, это делает торможение более легким.

Роль тормозного шкива выполняет муфта, она соединяет электрический двигатель с редуктором. Тормоз монтируют так, чтобы его колодки зажимали часть муфты, соединенную с редуктором.

Тормозной механизм обязательно замыкают грузом. Для этого его устанавливают на рычаге таким образом, чтобы он не сместился в сторону и не упал. Для замыкания может быть использована пружина. В этом случае ее помещают в гильзу, также она может быть снабжена центрирующем стержнем.

Тормоз обязательно защищают от влаги. Для того чтобы механизм лучше работал, на тормозные колодки приклепывают тормозную ленту. Это увеличивает трение между шкивом и колодкой.

Тележка может двигаться с разной скоростью. Если она не превышает 32 м/мин, устройство для перемещения грузов можно не оборудовать тормозной системой. В этих условиях торможение происходит самостоятельно, длина тормозного пути не превышается.

Все системы торможения можно разделить на стопорные и спускные. Первые используются для того, чтобы остановить устройство, а вторые необходимы для замедления спуска груза.

Тормозная система может быть следующих типов:

• открытый;
• закрытый.

Производители могут оснастить подъемный механизм закрытыми тормозами, в этом случае тормоз будет снят только в момент запуска двигателя. В остальных положениях механизмы будут заторможены.

Закрытые тормоза используются чаще всего, ведь они служат дольше открытых. Если они выходят из строя, то их поломку легче заметить. Открытые тормозные системы могут дополнять закрытые. Используя их, крановщик увеличит точность перемещения грузов.

Мостовые механизмы могут быть использованы для перемещения опасных грузов. К ним относятся ядовитые и взрывчатые вещества, а также расплавленный металл и кислоты. В этом случае механизмы оборудуют 2 тормозами. Они действуют автономно, заменяя друг друга.

Механизмы подъема

Производители оборудуют краны механизмами подъема, их размещают на крановой тележке. Система состоит из следующих элементов:

1. Электрический двигатель.
2. Грузовые тросы, используемые для поднятия или спуска груза. Барабан для намотки.
3. Трансмиссионные валы.
4. Горизонтальный редуктор.

Если на предприятии планируется перемещать грузы, вес которых превышает 80 т, то кран должен быть оборудован дополнительным редуктором. Если возникнет необходимость, его можно заменить понижающий зубчатой передачей. Для того чтобы повысить тяговое усилие, может быть использован полиспаст. Это устройство состоит из нескольких блоков, которые огибают канатом или тросом. Крановщики часто используют сдвоенный кратный полиспаст.

Кран не может работать без редуктора, их разделяют на следующие виды:

• устройства движения мостов;
• механизмов подъема;
• грузовых тележек.

Производители оснащают краны редукторами в планетарном и развернутом исполнении. Развернутый тип используется чаще всего, он оснащен цилиндрическими колесами. Конструкция механизма, если сравнивать ее с планетарной, более простая. Такие системы дешевле ремонтировать.

Подкрановые пути

Кран перемещается по железнодорожным рельсам, уложенным на землю. Они могут быть узкоколейными (Р18, 24, 38) и предназначенными для формирования широкой колеи. В последнем случае применяют изделия Р4, 50, 65.

Для перемещения грузоподъемного механизма могут быть использованы направляющие квадратного сечения. Их производят из стали, изделия отличают закругленные края. Они рассчитаны для работы кранов грузоподъемностью от 20 т и выше.

Для перемещения подвесного крана в качестве путей применяют двухтавровые балки. Для соединения их концов используют двусторонние накладки и болты, но элементы часто соединяют при помощи сварки. При монтаже балок следует обращать внимание на качество укладки. Не должно быть смещения элементов. Только в случае правильного монтажа кран будет работать без сбоев, а изношенные рельсы можно будет легко заменить.

Электрообрудование

Электропитание крана осуществляется 2 способами:

• троллейные линии;
• укладка электрического кабеля.

Системы первого вида требуются для работы механизмов большой грузоподъемности. Шину размещают на высоте более 3,5 м от уровня пола, до настила моста должно быть не меньше 2,5 м.

Во втором случае к крану подводят гибкий электрический кабель, его подвешивают на каретке. Кабельная система проще, она легче в эксплуатации. Ее монтаж обойдется предприятию дешевле, но нужно учесть, что она менее надежная. Троллейную линию применяют для того, чтобы перемещать балку моста, а для работы крановой тележки лучше подходит кабельная система.

К электрике предъявляют жесткие требования, ведь количество операций, которые крановщик выполняет за 1 день, исчисляется сотнями. Они связаны с разгоном грузовой тележки, ее торможением, включением и выключением дополнительных устройств, разгрузкой, погрузкой или перемещением контейнеров и грузов с одного места на другое.

При работе возникает необходимость экстренного торможения, поэтому элементы крана подвержены высоким нагрузкам. Все системы должны быть в рабочем состоянии, от этого зависит безопасность крановщика и других людей.

Для организации движения тележки, моста и перемещения грузов используется следующее оборудование:

1. Электрические двигатели. Механизм большой грузоподъемности оборудован 3 или 4 мощными устройствами, 2 из них размещают на тележке. Они предназначены для подъема груза и его спуска, а также перемещения тележки по мостовой балке. Еще 1 или 2 двигателя отвечают за передвижение балки по рельсовым путям.
2. Контроллеры и другие устройства, например, магнитные пускатели. С их помощью осуществляется управление электрическими двигателями.
3. Приспособления, помогающие управлять стопорными тормозами. Это толкатели и электромагниты.
4. Средства защиты. К ним относят ограничители грузоподъемности.

Для работы крана требуется вспомогательное оборудование. К нему относят прожекторы и приборы обогрева. В группу включают измерительную аппаратуру и звуковую сигнализацию. Широко применяются инструменты, они нужны для выполнения ремонтных работ.

Грузовая тележка необходима для того, чтобы поднимать грузы, перемещать их вдоль моста, а затем устанавливать на новое место. Крановые узлы располагаются на стальной раме, она жестко связана с колесами. Работа устройства осуществляется за счет приводов. Перемещение тележки происходит за счет основного и вспомогательного электрических двигателей. Она дополнительно оборудована токосъемником, имеются блокираторы, регулирующие высоту подъема.

На производстве может возникнуть ситуация, когда требуется экстренная остановка тележки. Аварийное торможение выполняется за счет буферов.

На однобалочных мостовых механизмах используются консольные тележки. Двухбалочные оборудуют устройствами, которые перемещаются по нижнему и верхнему поясам балок.

Принцип работы

Мостовые механизмы отличаются от других систем тем, что при работе они опираются на крановый путь. Его делают из железнодорожных рельсов или элементов квадратного сечения, их производят из качественной стали.

Несущая балка перемещается по рельсам, их укладывают на эстакадах внутри цехов или открытых площадках промышленных предприятий. Грузовая тележка движется по мосту, ее оборудуют лебедкой для подъема грузов.

Компаниям часто требуется расширить функциональные возможности грузоподъемных механизмов, в этом случае краны дополняют разными устройствами. Это может быть набор магнитов разной мощности или грейферы. Приобретение дополнительных механизмов дает возможность применять мостовые краны не только в организации промышленного производства, но и для выполнения работы на складах и в строительной отрасли.

Классификация мостовых кранов

Промышленность выпускает разные мостовые краны, но всех их можно разделить по следующим ключевым признакам:

• области применения;
• способу перемещения;
• конструкции;
• разновидности грузозахватного механизмом.

Если рассмотреть классификацию по области применения, можно выделить следующие виды мостовых кранов:

• для цехов;
• строительные;
• транспортные;
• палубные системы.

В зависимости от конструкции подъемные системы делятся на следующие:

• балочные;
• двухбалочные.

По способу перемещения существует следующая классификация:

• опорные краны;
• подвесные механизмы.

Если рассматривать механизм, который используется для захвата грузов, то можно выделить современные грейферные и спецсистемы. В эту же группу входят литейные и магнитные устройства. В промышленности часто возникает потребность в крюках.

По конструкции

По этому признаку все подъемные механизмы можно разделить на следующие:

1. Опорные. Они опираются на рельсовый путь, проложенный по земле, и передвигаются по нему.
2. Козловые. Монтаж такого моста на рельсовые пути осуществляется с помощью опор.
3. Подвесные. Такие устройства держатся за рельсы снизу.

Предприятия должны выбирать механизмы, ориентируясь на потребности в перемещении грузов.

По грузоподъемности

Выделяют модели следующих видов:

• поднимающие груз до 5 т;
• до 50 т;
• 300-320 т.

Краны имеют разную стоимость.

По назначению

Производители выпускают механизмы, которые по назначению разделяются на следующие:

1. Общие. Они предназначены для решения типичных строительных задач.
2. Спецназначения. С их помощью крановщики выполнят грузоподъемные операции, которые требуют особого отношения.

Организация, выбирая механизм, должна учитывать назначение грузов. Если они относятся к категории опасных, их перемещение будет отличаться.

По типу привода

По этому признаку все краны мостового типа можно разделить на следующие:

1. Ручные. Перемещение груза осуществляется лебедкой.
2. Электрические, которые работают от сети.

Предприятия могут выбирать из отечественных и зарубежных моделей.

Перевозка

Перевозка мостовых кранов осуществляется разными способами, но чаще всего доставка выполняется с помощью железнодорожных платформ. Отгрузка главных балок осуществляется в сборе. Части конструкции мостов, которые имеют большие пролеты, перевозят 2 или 3 секциями.

Если подъемный механизм имеет небольшую грузоподъемность, тележки транспортируют в собранном виде. На производстве требуются большегрузные тележки, их перевозят узлами. Отдельно осуществляется транспортировка рамы и механизма подъема, при необходимости перемещают с места на место балансиры.

Выбор метода транспортировки зависит от размеров крана. Если он большой, конструкции перевозят на отдельных железнодорожных платформах. Возможна организация сцепки из 2 элементов, но они подходят для доставки груза, длина которого не превышает 17 м. Для этой цели используются платформы, грузоподъемность которых составляет 50 тонн и 60 тонн.

Если грузы негабаритные, необходимо обращать внимание на качество их фиксации. Важно учесть техусловия погрузки. Части крана нужно надежно зафиксировать на месте, для этого под них подкладывают деревянные брусья. Это уменьшает подвижность элементов, они не смещаются при транспортировке. Кран фиксируется к платформе с помощью растяжек. Необходимо сделать расчет на прочность, определить действующие динамические нагрузки и величину воздействия инерционных сил.

Если железнодорожные пути нельзя использовать для транспортировки, кран грузят на полуприцепы. Для их перевозки используют мощные автомобильные тягачи или тракторы. Предприятие должно выбрать подходящие способы действия.

Монтаж и демонтаж

Установка крана требует проведения предварительных работ, они начинаются с монтажа подкрановых путей. Их укладывают на эстакаде или земле. Существуют 3 варианта монтажа:

1. Пошаговый. В его основе лежит сборка узлов, она осуществляется на подкрановых путях.
2. Укрупненная сборка. Крупные элементы собирают на земле, а потом поднимают на требуемую высоту. Так поступают с электрооборудованием и механизмами.
3. Полноблочный. Этот способ основан на полной сборке, она осуществляется на полу. Мост собирают целиком, затем выполняют монтаж, технология требует мощной техники.

Монтажными работами должны заниматься специалисты, они же осуществляют демонтаж мостового крана, делают заземление. Он требует строго соблюдения норм безопасности. К нему прибегают, когда нужно заменить старый подъемный механизм. Он необходим и после завершения работы на участке.

Есть несколько вариантов демонтажа, каждый из них зависит от того, что предполагается делать с краном дальше. Если он подлежит утилизации, с него снимают подкрановые балки. Конструкцию освобождают от кабеля, убирают электромостовой двигатель, сматывают тросы. На металлолом отправляют пролетные балки и другие узлы, выполненные из металла.

Если кран переносят в другое место, от него отъединяют ходовые механизмы мостового крана и устройства для перемещения грузов. В таком виде конструкцию транспортируют на рабочую площадку, где снова собирают.

Применение мостовых кранов

Инструкция по эксплуатации содержит информацию о сфере использования грузоподъемных устройств. Выбирая модель, следует обращать внимание на руководство по эксплуатации крана, сфера применения может быть следующей:

1. Работа с грузами на постоянной или временной основе в условиях, когда нет подвода тока. Организация может приобрести опорные и подвесные краны ручного типа.
2. Перенос грузов в производственных цехах, на складских комплексах и других промышленных площадках. Для выполнения работы пригодятся опорные и подвесные модели электрических кранов. Востребованы устройства грузоподъемностью 10т, 15 тонн и 20 тонн.
3. На строительных площадках применяются краны МК 5, МК 10, двухбалочные Demag и другие модели.
4. Для работы с насыпными грузами необходимо использовать грейферы, поэтому при выборе устройств нужно обращать внимание на технические характеристики.

С помощью мостовых систем можно перемещать и другие грузы, для этого кран дополняют оборудованием с магнитными свойствами.

Обслуживание, ремонт и модернизация

Ремонт мостовых кранов требуется не часто, ведь конструкция имеет большой срок службы. Намного чаще нужно устранить мелкие неполадки, отрегулировать работу устройства. Перед началом смены машинист обязан проверить состояние крана.

Диагностика мостового крана, как и текущий ремонт, должны быть выполнены специалистами. Они занимаются следующим перечнем работ:

• техническое обслуживание;
• диагностика механического отдела;
• осмотр дополнительного оборудования;
• замена изношенных устройств;
• проверка подшипников;
• регулировка узлов.

Мелкие неполадки можно устранить на предприятии, а крупные поломки требуют разбора конструкции. Если есть необходимость, специалистами может быть выполнена модернизация устройств. Работа осуществляется в соответствии с требованиями ГОСТа.

Специалистами может быть заменена крюковая подвеска или кабельная подвеска, проверены приборы и устройства безопасности, осмотрено подвешенное оборудование.

Ремонтные работы бывают следующих видов:

• плановые;
• капитальный ремонт;
• аварийный.

Плановый выполняют с целью профилактики поломок. В ходе работы мастер выполняет диагностику неисправностей, смазывает механизмы, осуществляет регулировку узлов. Проводится техническое освидетельствование мостового крана.

Капремонт включает в себя широкий перечень работ. Он необходим кранам, срок службы которых уже истек. Аварийный ремонт нужен, когда устройство вышло из строя. Мастер определяет неисправность и устраняет ее в кратчайшие сроки.

Электрическая схема

Электрическая схема мостового крана зависит от модели устройства, но можно выделить следующие основные моменты, на которые обращают внимание:

1. Составляя схему, специалист должен учитывать варианты защиты системы от перепада напряжения.
2. Кран защищают от перегрузок. Должны быть предусмотрены механизмы экстренного торможения и остановки двигателя.

Электросхема требуется для того, чтобы выполнить ремонт электрооборудования. Она состоит из спецсимволов, которые характеризуют узлы. Прямоугольниками отображают подвижные контакты, закрашенные кружки обозначают неподвижные элементы. Развертки означают барабанные контроллеры. Их положение задают линии, идущие параллельно. Сверху их подписывают цифрами.

Цена и отзывы

Промышленность выпускает краны мостовые электрические общего назначения и другие устройства. На их стоимость оказывает влияние комплектация и грузоподъемность мостового крана. Б/у устройства стоят дешевле, но можно сэкономить, купив новую модель отечественного производства, а не кран зарубежного изготовления. Кран 10 т можно купить за 200 тыс. рублей, есть модели, стоимость которых достигает 2 млн рублей.

Выбирая механизм, нужно учесть, что многие марки требуют наличия кранового пути. Малые предприятия могут приобрести кран мостовой подвесной или механизм грузоподъемностью 5 тонн.

Михаил, 47 лет, Калуга.

Для предприятия долго выбирали краны мостовые на неподвижных опорах. Нашли 1 устройство, цена доступная. Теперь нет проблем с погрузкой.

Игорь, 36 лет, Якутск.