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 |
|
| |
|
Грузоподъемные краны
Какие грузоподъемные машины обслуживает стропальщик?
К грузоподъемным машинам (рис. 2.1), которые обслуживают стропальщики, относятся грузоподъемные краны, краны-трубоукладчики, краны-манипуляторы.
Кран-трубоукладчик - это самоходная грузоподъемная машина с боковой стрелой 2 для подъема, транспортировки и монтажа труб. Базовой машиной для крана-трубоукладчика обычно является гусеничный трактор 1.
Кран-манипулятор - это грузоподъемная машина, состоящая из краноманипуляторной установки 3, смонтированной на транспортном средстве 4 или фундаменте.
Какие существуют типы грузоподъемных кранов?
Краны мостового типа - это краны, у которых грузозахватный орган 5 (см. рис. 2.1) подвешен к грузовой тележке 7, перемещающейся по мосту 6. К ним относятся мостовые и козловые краны.
Краны кабельного типа - это краны, у которых грузозахватный орган подвешен к грузовой тележке, перемещающейся по несущим канатам 8. К этому типу относятся кабельные и кабельно-мостовые краны. У кабельного крана несущие канаты закреплены в верхней части опорных мачт 9.
Краны стрелового типа - это краны, у которых грузозахватный орган
подвешен к стреле или грузовой тележке, перемещающейся по стре ле. К стреловому типу относятся портальные, башенные, железнодорожные и стреловые краны.
Портальный кран - это кран поворотный, размещенный на портале 10, предназначенном для пропуска железнодорожного или автомобильного транспорта.
Башенный кран - это кран поворотный, со стрелой 2, закрепленной в верхней части вертикально расположенной башни 11.
Железнодорожный кран - это кран, смонтированный на платформе 12, передвигающейся по железнодорожному пути.
Стреловой кран - это кран поворотный, у которого стрела закреплена на поворотной платформе, размещенной непосредственно на ходовом устройстве. Стреловые краны различаются по виду ходового устройства:
Ø кран автомобильный, установленный на автомобильное шасси;
Ø кран пневмоколесный, установленный на пневмоколесное шасси;
Ø кран короткобазовый, установленный на короткобазовое шасси;
Ø кран на специальном шасси, установленный на специальном шасси автомобильного типа;
Ø кран гусеничный, установленный на гусеничном ходовом устройстве.
Какие основные параметры характеризуют кран?
Грузоподъемность Q (рис. 2.2) - максимальная масса груза, на подъем и перемещение которой кран рассчитан в заданных условиях эксплуатации. В величину грузоподъемности включается масса съемных грузозахватных приспособлений и тары, используемых для перемещения груза.
Вылет L - расстояние по горизонтали от оси вращения крана стрелового типа до оси грузозахватного органа.
Грузовой момент М - произведение величин грузоподъемности и соответствующего ей вылета М = QL (т-м).
Пролет S - расстояние по горизонтали между осями рельсов кранового пути для кранов мостового типа. Вылет и пролет - это параметры, характеризующие величину зоны, обслуживаемой краном.
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.
Область распространения Правил
Правила распространяются на:
· грузоподъемные краны всех типов, включая мостовые краны-штабелеры с машинным приводом;
· грузовые электрические тележки, передвигающиеся по надземным рельсовым путям совместно с кабиной управления;
· краны-экскаваторы, предназначенные для работы только с крюком, подвешенным на канате, или электромагнитом;
· электрические тали;
· подъемники крановые;
· грузозахватные органы (крюки, грейферы, грузоподъемные электромагниты, клещевые захваты и т. п.);
· грузозахватные приспособления (стропы, захваты, траверсы и т. п.);
· тару, за исключением специальной тары, применяемой на металлургическом производстве, а также в морских и речных портах, требования к которой устанавливаются отраслевыми правилами и нормами.
Правила не распространяются на:
· грузоподъемные машины, установленные в шахтах, на морских и речных судах и иных плавучих сооружениях, на которые распространяются специальные правила;
· экскаваторы, предназначенные для работы с землеройным оборудованием или грейфером;
· грузоподъемные краны-манипуляторы кг краны-трубоукладчики, на которые распространяются соответствующие правила Госгортехнадзора России;
· грузоподъемные краны, предназначенные для работы только с навесным оборудованием (вибропогружателями, шпунтовыдергивателями, люльками, буровым оборудованием и т. п.);
· грузоподъемные машины специального назначения (например, напольные, завалочные и посадочные машины, электро- и автопогрузчики, путе- и мостоукладочные машины и т. п.);
· монтажные полиспасты и конструкции, к которым они подвешиваются (мачты, шевры, балки и т. п.);
· грузоподъемные краны с ручным приводом;
· ручные тали.
Кран грузоподъемный - грузоподъемная машина, оснащенная стационарно установленными грузоподъемными механизмами. Классификация грузоподъемных кранов в виде схемы приведена на рис. 1.1
В соответствии с федеральным законом от 21.07.97 № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» предприятия, цехи, площадки, на которых используются стационарно установленные грузоподъемные механизмы, относятся к категории опасных
производственных объектов.
| Рис. 1.2. Грузоподъемные краны |
Кран кабельного типа - это кран, у которого грузозахватный орган подвешен к грузовой тележке, перемещающейся по несущим канатам. К этому типу относят кабельные краны.
Кран стрелового типа - это кран, у которого грузозахватный орган подвешен к стреле или к грузовой тележке, перемещающейся по стреле.
Кран портальный - это кран поворотный на портале, предназначенном для пропуска железнодорожного или автомобильного транспорта.
Кран башенный - это кран поворотный, со стрелой, закрепленной в верхней части вертикально расположенной башни.
Кран стреловой - это кран поворотный, у которого стрела закреплена на поворотной платформе, размещенной непосредственно на ходовом устройстве (автомобильный, пневмоколесный, гусеничный и т. п.).
Кран железнодорожный - это кран, смонтированный на платформе, передвигающейся по железнодорожному пути. Железнодорожные краны похожи по устройству на стреловые.
Кран консольный - это кран стрелового типа, грузозахватный орган которого подвешен к жестко закрепленной консоли (стреле) или тележке, перемещающейся по консоли. На машиностроительных и ремонтных предприятиях широко применяются консольные поворотные краны на колонне.
Основные параметры кранов
1. Грузоподъемность т - наибольшая масса груза, на подъем и перемещение которого кран рассчитан в заданном режиме работы (рис. 1.3). В соответствии с международными стандартами в приложении 2 Правил указаны следующие виды грузоподъемности: грузоподъемность полезная m п = масса груза; грузоподъемность нетто m н = m п + масса съемных грузозахватных приспособлений; грузоподъемность полезная m п = масса груза; грузоподъемность миди m M = т п + масса несъемных грузозахватных приспособлений; грузоподъемность брутто т б = т м + масса подъемного средства (канаты, цепи).
В нашей стране под грузоподъемностью обычно понимается грузоподъемность нетто (для стреловых кранов - грузоподъемность миди). Краны иностранного производства могут иметь грузоподъемность разного вида. Вид грузоподъемности крана указан в его паспорте.
2.Вылет L - расстояние по горизонтали от оси вращения поворотной части до вертикальной оси грузозахватного органа.
3.Грузовой момент М = Q L (т м) - произведение величин грузоподъемности Q и соответствующего ей вылета L.
4.Пролет S - расстояние по горизонтали между осями рельсов кранового пути для кранов мостового типа. Вылет и пролет - это параметры, характеризующие величину зоны, обслуживаемой краном.
5.Высота подъема Н - расстояние от уровня стоянки крана до грузозахватного органа, находящегося в верхнем положении. Для мостовых кранов высота подъема определяется от уровня пола.
6.Глубина опускания h - расстояние по вертикали от уровня стоянки крана до грузозахватного органа, находящегося в нижнем рабочем положении.
7.Колея К - расстояние по горизонтали между осями рельсов или колес ходовой части крана стрелового типа.
8.База В - расстояние между осями опор (ходовых тележек) крана, измеренное вдоль пути. Группа классификации (режима) - характеристика механизма или крана, учитывающая его использование по грузоподъемности, а также по времени или числу циклов работы. Международные стандарты предусматривают восемь групп классификации (режимов) от А1 до А8.
Зависимость грузоподъемности крана от вылета (грузовая характеристика)
Грузоподъемность кранов стрелового типа зависит от вылета обратно пропорционально. Максимальную грузоподъемность кран имеет на наименьшем вылете, при увеличении вылета его грузоподъемность уменьшается.
Зависимость грузоподъемности крана от вылета показывает его грузовая характеристика. Рассмотрим грузовую характеристику.гусеничного крана ДЭК-251 (рис. 1.4), который имеет максимальную грузоподъемность 25 т на вылете 5 м. При увеличении вылета грузоподъемность уменьшается, и при наибольшем для данного стрелового оборудования вылете - 14 м кран может поднять всего лишь 4 т.
Грузовысотная характеристика показывает, как зависит высота подъема крюка от вылета при определенных значениях длины стрелы, а также показывает грузоподъемность крана, соответствующую данному вылету.
Грузовысотная характеристика объединяет грузовую и высотную характеристики крана. Она более полно характеризует возможности современных стреловых кранов с телескопическими стрелами.
Например, по приведенной на рис. 1.5 грузовысотной характеристике определим значения основных параметров крана в точке А, когда при максимальной длине стрелы -21,7 м грузоподъемность минимальная - 0,6 т. При таком положении стрелы кран имеет наибольший вылет - 18 м, соответствующая ему высота подъема - 11,5 м.
ВНИМАНИЕ! Лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами, должно знать технические характеристики кранов, работой которых руководит.
Устойчивость кранов
Устойчивость крана - это способность крана противодействовать опрокидывающим моментам (рис. 1.6).
Опрокидывающий момент относительно ребра опрокидывания (ро) создают:
Вес груза Q;
Сила инерции F ин, которая возникает при изменении скорости подъема и опускания груза. Устойчивость крана также снижает уклон рабочей площадки.
Опрокидывающий момент, создаваемый грузом, равен произведению веса груза на вылет а относительно ребра опрокидывания.
М опр = Q а
Силы, удерживающие кран от опрокидывания. Стреловой кран является свободностоящей машиной, которая удерживается от опрокидывания собственным весом G. Вес крана создает восстанавливающий момент, равный произведению веса крана на плечо b.
| Рис. 1.6. Устойчивость крана: 1 - выносная опора; 2 - пропротивовес |
| a |
| G |
| Кран как весы |
М востан. = G × b
Устойчивость крана повышается за счет увеличения массы крана противовесом 2, который монтируется в задней части поворотной платформы. Вторым способом повышения устойчивости стрелового крана является установка выносных опор 1. При этом увеличивается плечо b, соответственно уменьшается вылет а.
Причины опрокидывания кранов:
1. Превышена грузоподъемность крана на данном вылете.
2. Нарушены правила установки крана (не установлены выносные опоры, угол наклона площадки больше допустимого, и др.)
3. Неисправен рельсовый крановый путь.
4.Кран работает при скорости ветра, превышающей указанную в паспорте.
5.Башенный или другой рельсовый кран не установлен на противоугонные устройства по окончанию работы.
Все краны рассчитаны с запасом устойчивости, поэтому опрокидывание крана всегда является результатом грубого нарушения правил безопасности.
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.