Параметрические характеристики грузоподъемных машин. Грузозахватные приспособления

Грузоподъемные машины относятся к машинам цикличного действия и включают грузоподъемные лифты и подъемники, грузоподъемные краны, тали, тельферы, подъемные столы и др.

Грузоподъемные краны - это машины, предназначенные для подъема и перемещения в пространстве груза, удерживаемого грузозахватным органом. По конструкции они подразделяются на мостовые, козловые, автомобильные краны и др.

Мостовым краном называют грузоподъемную машину, передвигающуюся по рельсам, уложенным на выступах (кронштейнах) подкрановых балок, которые закреплены на консолях (выступах) стен склада или на специальных колоннах.

Кран мостовой электрический

Мостовые краны поЛучили свое название от основного несущего органа (металлической конструкции пролетного строения) - так называемого моста, перекинутого через складское помещение от одной стены до другой.

На мосту крана установлены несколько крановых механизмов: подъема груза; передвижения крана; передвижения грузовой тележки (грузового захвата) и др. Конструкции моста изготавливают с одной или двумя несущими балками в зависимости от грузоподъемности крана. Мост передвигается по подкрановому пути на стальных колесах, которые приводятся в движение электродвигателем.

Грузовая тележка крана (грузовой захват) обеспечивает подъем груза и его перемещение поперек площади склада, а передвижение моста - транспортирование груза вдоль площади склада.

Механизмы мостовых кранов имеют индивидуальный электропривод и питаются от внешней электросети при помощи гибкого кабеля.

Мостовые краны применяются главным образом для перегрузки тяжеловесных грузов и контейнеров в закрытых складских помещениях, под навесами и реже на открытых площадках. Преимущество этих кранов перед другими грузоподъемными машинами состоит в том, что они позволяют наиболее полно использовать складские площади. С помощью мостовых кранов грузы можно перемещать по всей площади склада и укладывать их высокими штабелями; при этом между штабелями не требуется больших проездов и проходов.

На предприятиях оптовой торговли, как правило, используют мостовые краны типов КМ-5 и КМ-10. Эти краны характеризуются следующими технико-эксплуатационными показателями: грузоподъемность - 5,0-10,0 т, пролет - 11-30 м, высота подъема груза - 8-16 м,

скорость подъема груза - 11-12 м/мин, скорость передвижения тележки и крана - соответственно 40-50 и 80-100 м/мин.

Козловые краны отличаются от мостовых тем, что их мостовые пролетные конструкции опираются на две пары жестких стоек, расположенных под углом друг к другу в виде козел. Кран передвигается по специальным подкрановым путям (рельсам), уложенным на земле.

Кран козловой электрический

Грузоподъемным механизмом на козловых кранах служат электрические тали и подвижные грузоподъемные тележки, передвигающиеся по ферме крана.

Пролет козлового крана определяется расстоянием между опорами. Для увеличения рабочей зоны многие краны имеют по две или одной консоли, выходящих за пределы опор. Кроме того, козловые краны оснащаются универсальным набором грузозахватных приспособлений для перегрузки: леса - специальный захват; щебня - грейдер; контейнеров и тяжеловесных грузов - крюк; металлоизделий - магнитная плита.

Краны обладают высокой производительностью и просты в управлении. Используются для механизации погрузочно-разгрузочных работ преимущественно на открытых складах. Они успешно применяются на погрузке и выгрузке, а также штабелировании тарно-штучных грузов, контейнеров, лесных материалов и других грузов.

На предприятиях оптовой торговли наибольшее распространение получили козловые краны типов КК-5, КК-10, КК-20 и др. Они характеризуются следующими технико-эксплуатационными показателями: грузоподъемность - 5-10-20 т, пролет - 16-32 м, вылет консоли - 4-8, высота подъема груза - 8-10 м, скорость подъема груза -

электрическая таль (тальфер) - это подвесное грузоподъемное устройство с электрическим приводом, предназначенное для вертикального и горизонтального перемещения подвешенного на крюк груза.

Горизонтальное перемещение груза производится вдоль подвесного (из двутавровой балки) однорельсового пути, по которому движется электроталь. Электрические тали применяют для транспортирования грузов внутри складов, на грузовых платформах, под навесами и т. п.

Электрическая таль: 1 - подвесной путь; 2 - ходовая тележка; 3 - грузоподъемный механизм; 4 - кнопочная станция управления; 5 - крюковая подвеска

Электроталь состоит из трех основных элементов: грузоподъемного механизма, служащего для подъема и опускания груза; ходовой тележки, к которой подвешивается грузоподъемный механизм; кнопочной станции управления электроталью.

Грузоподъемный механизм электротали состоит из корпуса, в котором находятся грузовой барабан, электродвигатель подъема, редуктор подъемного механизма, электромагнитный тормоз, канат, подвеска. Электродвигатель подъема встроен в барабан.

Ходовая тележка электротали четырехколесная, приспособлена для передвижения по нижним полкам двутавровой балки. Ведущие колеса приводятся в действие от электродвигателя передвижения. Электродвигатель снабжается электроэнергией от сети через трехжильный гибкий кабель в резиновой изоляции. Пуск электродвигателя осуществляется магнитными пускателями. Управляется электроталь (подъем, спуск, передвижение вправо или влево) с помощью кнопочной станции с пола.

На кнопках нанесены указательные знаки в виде стрелок. Механизм электротали срабатывает при нажатии соответствующей кнопки, а останавливается при освобождении кнопки. С поднятием крюка до предела в верхнее положение происходит автоматическое выключение магнитного пускателя и отключение электродвигателя подъема.

Выпускают электротали следующих типов: ТЭ-0,5; ТЭ-1,0; ТЭ-5; ТЭ-10, грузоподъемность которых составляет соответственно 0,5; 1,0; 5,0 и 10,0 т. Электрические тали обеспечивают высоту подъема груза от 4 до 30 м, скорость подъема груза - от 8 до 10 м/мин, скорость передвижения - 20 м/мин.

Электротали могут работать самостоятельно как индивидуальные самоходные грузоподъемные машины общего назначения, устанавливаться на кранах, управляемых из кабин или с пола, а также работать в комплекте с подвесными тележками.

Электрическая таль: 1 - подвесной путь; 2 - ходовая тележка; 3 - грузоподъемный механизм; 4 - кнопочная станция управления; 5 - крюковая подвеска

Автомобильные краны - это грузоподъемные машины с поворотной платформой, установленной на шасси стандартного грузового автомобиля или на специальном шасси.

Автомобильные краны выпускаются с механическим, электрическим и гидравлическим приводом. На поворотной раме крана установлена лебедка подъема и стрела с крюком или грейдером. Для повышения устойчивости при работе с тяжеловесными грузами краны имеют выносные опоры, установленные на раме неповоротной части. Привод механизмов крана осуществляется как от двигателя автомобиля, так и от отдельного двигателя, установленного на поворотной платформе.

Автокраны предназначены для погрузочно-разгрузочных работ со штучными, пакетированными и сыпучими грузами, а также с контейнерами. Они с успехом могут применяться на открытых складах и площадках, станциях железных дорог и в портах. Автокраны могут выполнять погрузочно-разгрузочные работы на всей территории склада и за ее пределами, не требуют железнодорожных или специальных подкрановых путей. Имея большую скорость передвижения, они обладают высокой маневренностью.

В настоящее время отечественная промышленность выпускает автомобильные краны грузоподъемностью от 3 до 45 т. Наиболее распространенными автомобильными кранами, применяемыми на складах, являются автокраны АК-5, К-64 и АК-4056.

По конструкции грузоподъемные краны, применяемые при строительстве зданий и сооружений, делятся на две группы: стреловые и мостовые. У стрелового крана грузозахватный орган подвешен к стреле или тележке, перемещаемой по стреле. У мостового крана грузозахватный орган подвешен к грузовой тележке или тали, перемещающейся по мосту, движущимуся по надземному крановому пути. Наиболее распространенными являются стреловые краны, которые подразделяются на следующие типы: башенные, автомобильные, пневмоколесные, гусеничные, железнодорожные, краны-трубоукладчики и др.

По типу привода основных механизмов грузоподъемные краны подразделяются на краны с механическим, электрическим, гидравлическим и комбинированным приводами. Механический привод осуществляется двигателем внутреннего сгорания, в котором энергия горения топлива преобразуется в механическую энергию вращения коленчатого вала, а вращательное движение коленчатого вала к исполнительным механизмам передается через механическую трансмиссию. Электрическим называется привод, в котором источником механической энергии является электродвигатель. В гидравлическом приводе механическая энергия потока жидкости от гидронасоса преобразуется в механическую энергию ведомого звена гидравлического двигателя.

К основным техническим характеристикам грузоподъемных кранов относятся: грузоподъемность, грузовой момент, длина стрелы, вылет и высота подъема крюка, скорости подъема и посадки груза, передвижения крана, передвижения грузовой тележки и др.

Грузоподъемность — наибольшая допустимая масса рабочего груза, на подъем которого рассчитан грузоподъемный кран в заданных условиях эксплуатации. В величину грузоподъемности включается вес съемных грузозахватных приспособлений, устанавливаемых на кране.

Длина стрелы — расстояние от центра пяты стрелы до оси головного блока.

Вылет крюка или другого грузозахватного органа — расстояние по горизонтали от оси вращения поворотной части крана до оси крюка или другого грузозахватного органа крана.

Высота подъема крюка — расстояние от уровня кранового пути или уровня стоянки крана до центра зева крюка, находящегося в верхнем рабочем положении.

Колея стрелового крана — горизонтальное расстояние между осями рельсов или осями пути качения крана.

База крана — расстояние между вертикальными осями передних и задних тележек или колес.

Пролет мостового крана — горизонтальное расстояние между осями рельсов кранового пути.

Задний габарит крана — наибольший радиус поворотной части крана со стороны, противоположной стреле.

Производительность крана — количество груза или конструкций в тоннах, перемещаемых или монтируемых краном в единицу времени. В строительстве фактическую производительность крана иногда измеряют количеством рабочих циклов, осуществляемых в единицу времени.

Рабочим циклом крана называют совокупность рабочих и холостых операций, в результате которых совершается один подъем груза. К рабочим операциям относятся: зацепка груза, подъем и горизонтальное его перемещение, спуск к месту назначения, установка в рабочее положение, удерживание монтируемых деталей для закрепления в проектном положении и отцепка груза; к холостым относятся все операции, выполняемые краном без груза.

Стреловые краны должны быть устойчивы при работе и в нерабочем состоянии. Различают грузовую и собственную устойчивость стреловых кранов в предположении, что угол наклона стрелового крана (за исключением железнодорожного) составляет не менее 3°.

У железнодорожных кранов, предназначенных для работы без дополнительных опор, следует учитывать на кривых превышение одного рельса над другим.

Коэффициент грузовой устойчивости, т.е. отношение момента относительно ребра опрокидывания, создаваемого весом всех частей крана с учетом всех дополнительных нагрузок (ветровой, нагрузки инерционных сил, возникающих при пуске или торможении механизмов подъема груза, поворота и передвижения крана) и влияния наибольшего допустимого при работе крана уклона, к моменту, создаваемому рабочим грузом относительно того же ребра, должен быть не менее 1,15. Коэффициент грузовой устойчивости, определяемый как отношение момента, создаваемого весом всех частей крана без учета дополнительных нагрузок и уклона пути, к моменту, создаваемому рабочим грузом, должен быть не менее 1,4.

Собственная устойчивость крана определяется как отношение момента, создаваемого весом всех частей крана с учетом уклона пути в сторону опрокидывания относительно ребра опрокидывания, к моменту, создаваемому ветровой нагрузкой для нерабочего состояния крана относительно того же ребра опрокидывания. Собственная устойчивость определяется при наиболее неблагоприятном положении крана относительно действия ветровой нагрузки.

К основным механизмам грузоподъемных кранов относятся механизмы: подъема груза, изменения вылета крюка, вращения поворотной части, передвижения крана, изменения длины стрелы (для выдвижных и телескопических стрел). Управление этими механизмами в большинстве случаев осуществляется из кабины машиниста с помощью специальных устройств.

Грузовая характеристика — зависимость грузоподъемности крана от вылета. Краны, грузоподъемность которых изменяется с изменением вылета, должны быть снабжены указателями грузоподъемности, соответствующей установленному вылету. Шкала указателя грузоподъемности должна быть отчетливо видна из кабины машиниста. Для каждой марки крана существует своя грузовая характеристика.

Башенным (рис. 1) называется стреловой поворотный кран со стрелой, закрепленной в верхней части вертикально установленной башни. Башенные краны подразделяются на передвижные, движущиеся по надземным подкрановым путям; приставные, с башней, прикрепляемой к возводимому сооружению; самоподъемные, опирающиеся на каркас сооружения. Наиболее распространенными являются передвижные башенные краны.

Рис. 1. Башенный кран а — с поворотной башней и маневровой стрелой КБ-60; 6 — с неповоротной башней и грузовой тележкой, перемещающейся по ба-почной стреле КБ-674: 1— ходовые тележки; 2 — балласт; 3 — монтажная мачта; 4 — башня; 5 — распорка; 6 — противовес; 7 — грузовая лебедка; 8 — оголовок; 9 — кабина; 10 — стрела; 11 — грузовая тележка; 12 — крюковая подвеска; 13 — опорно-поворотное устройство; 14 — портал; 15 — ходовая рама

По конструктивному исполнению башенные краны делятся на краны с поворотной и неповоротной башнями.

По способу изменения вылета крюка различают башенные краны с управляемой (маневровой) стрелой и краны с грузовой тележкой, перемещающейся по балочной стреле.

В кранах с поворотной башней (рис. 1, а) опорно-поворотное устройство, как правило, размещено внизу, непосредственно на ходовой части крана. В этом случае поворотная часть включает в себя стрелу, башню с оголовком и распоркой, поворотную платформу с размещенными на ней грузовой и стреловой лебедками, механизмом поворота и плитами противовеса, служащего для уравновешивания крана при работе.

В кранах с неповоротной башней (рис. 1, б) опорно-поворотное устройство размещено наверху башни. При этом поворотная часть крана состоит из стрелы, поворотного оголовка и противовесной консоли с размещенными на ней лебедками, механизмом поворота к противовесом.

Управление всеми механизмами осуществляется машинистом из кабины, которая обычно находится наверху башни. Груз поднимается с помощью грузовой лебедки, грузового каната и крюковой подвески. Изменение вылета крюка осуществляется либо путем изменения угла наклона стрелы с помощью стрелового полиспаста и стреловой лебедки, либо путем перемещения грузовой тележки с помощью тележечной лебедки. Передвигается башенный кран по рельсовым путям на ходовых тележках с приводом от механизма передвижения.

При строительстве многоэтажных и высотных зданий применяются приставные краны (рис. 2), устанавливаемые на фундаменте или рельсовом пути и крепящиеся к возводимому зданию, и самоподъемные, устанавливаемые на конструкциях возводимого сооружения и перемещающиеся вверх при помощи собственных механизмов по мере возведения сооружения.

Стреловые самоходные краны (автомобильные, пневмоколесные, гусеничные и др.) по исполнению подвески стрелового оборудования делятся на краны с гибкой подвеской (рис. 3, а), у которых стрела удерживается и изменяет угол наклона с помощью канатов, и на краны с жесткой подвеской (рис. 3, б), у которых стрела удерживается и изменяет угол наклона с помощью гидроцилиндров или винтовых механизмов.

Стреловым самоходным кранам присваивается индекс, в большинстве случаев состоящий из двух букв и четырех цифр. Буквы КС означают “Кран стреловой самоходный общего назначения”. Цифры, которые пишутся после букв, характеризуют основные данные крана: первая цифра указывает его грузоподъемность (1—4 т; 2—6,3 т; 3—10 т; 4—16 т; 5—25 т; 6—40 т; 7—63 т; 8—100 т); вторая цифра указывает ходовое устройство крана (1 — гусеничное, 2 — гусеничное с увеличенной поверхностью; 3 — пневмоколесное, 4 — на специальном шасси автомобильного типа, 5 — шасси грузового автомобиля, 6 — трактор, 7 — прицепное ходовое устройство); третья цифра указывает исполнение подвески стрелового оборудования (6 — подвеска стрелы гибкая, 7 — подвеска стрелы жесткая, 8 — телескопическая стрела): четвертая цифра ук-азывает порядковый номер модели крана.

Рис. 2. Приставной башенный кран КП-10

Рис. 3. Автомобильный кран а — с гибкой подвеской стрелового оборудования КС-2561;б — с жесткой подвеской стрелового оборудования KC-2S71: 1 — выносные опоры; 2 — неповоротная часть; 3 — опорно-поворотное устройство; 4 — поворотная часть; 5 — поворотная рама; 6 — противовес; 7 — грузовая лебедка; 8 — стреловой полиспаст; 9 — кабина машиниста; 10 — основная стрела; 11 — телескопическая стрела; 12 — крюковая подвеска; 13 — гидроцилиндр

Например, кран марки КС-4362 расшифровывается так: кран грузоподъемностью 16 т, пневмоколесный, подвеска стрелы гибкая, порядковый номер модели.

Иногда после цифр в индексе указываются буквы, которые обозначают модернизацию крана (А, Б, В и т.д.) и климатическое использование (ХЛ — северное, Т — тропики, ТВ — тропики влажные).

Автомобильным (рис. 3, а, б) называется кран стрелового типа, установленный на шасси автомобиля. Автомобильный кран состоит из неповоротной и поворотной частей, связанных между собой опорно-поворотным устройством, которое передает нагрузки от поворотной части крана на неповоротную, а также обеспечивает возможность вращения поворотной части относительно неповоротной.

Пневмоколесный кран (рис. 4,а) — кран стрелового типа, установленный на пневмоколесных тележках.

Гусеничный кран (рис. 4, б) — кран стрелового типа, установленный на гусеничных тележках.

Пневмоколесные и гусеничные стреловые краны состоят из ходовой и поворотной частей и стрелового оборудования.

Основные технические характеристики пневмоколесных и гусеничных кранов приведены в табл. 4 и 5.

Железнодорожный кран — кран стрелового типа, установленный на специальной платформе, передвигающейся по железнодорожному пути стандартной ширины (1524 мм).

Железнодорожные краны используются на погру-зочно-разгрузочных работах преимущественно на прирельсовых складах предприятий стройиндустрии и на строительно-монтажных работах при строительстве промышленных предприятий и искусственных сооружений. Грузоподъемность железнодорожных кранов от 6 до 100 т.

Рис. 4. Пневмоколесный (а) и гусеничный (б) краны 1 — ходовая часть; 2 — противовес; 3 — поворотная части; 4 — выносная опора; 5 — стрела; 6 — гусек; 7 — опорно-поворотное устройство; 8 — стреловой полиспаст; 9 — крюковая подвеска

К тракторным кранам относятся стреловые краны, смонтированные на базе типовых гусеничных или колесных тракторов. Трактор служит одновременно ходовой частью и силовой установкой крана. Тракторные Краны широко применяются на погрузочно-разгрузочных работах в условиях рассредоточенного строительства небольших объектов, на линейном строительстве и лесозаготовительных работах.

К, кранам-трубоукладчикам относят самоходные краны с боковой неповоротной маневровой стрелой, шарнирно закрепленной на раме трактора. Применяют при строительстве магистральных трубопроводных сооружений. Изготовляют краны-трубоукладчики грузоподъемностью 3, 10, 12, 15, 20, 25 и 35 т при минимальном вылете крюка от края гусеницы 1…1,2 м для труб диаметром 320…1020 мм. Существуют также конструкции кранов-трубоукладчиков грузоподъемностью до 60 т для укладки труб диаметром 1400…2000 мм.

Рис. 5. Козловой кран КК-12,5 1 — опора; 2 — ригель; 3 — грузовая тележка; 4 — кабель; 5 — механизм передвижения крана; 6 — кабина управления; 7 — кабель барабан

Мостовые и козловые краны применяются на предприятиях стройиндустрии, на открытых погрузочно-разгрузочных площадках, в отдельных случаях — при строительстве зданий и сооружений малой этажности и монтаже тяжеловесного технологического оборудования.

Мостовые краны представляют собой конструкцию из балок, опирающихся на ходовые тележки, которые передвигаются по рельсовым путям. Механизмы подъема груза и передвижения тележки мостового крана располагаются на самой тележке. Наиболее широко применяются мостовые краны грузоподъемностью 5…20 т с пролетом 5…32 м.

Козловые краны (рис. 5) состоят из ригеля и двух опор. По верхнему поясу ригеля уложены рельсы, по которым перемещается грузовая тележка с крюком. На ригеле у опор смонтированы две грузовые лебедки и лебедка передвижения Трузовой тележки, на жесткой опоре под ригелем установлена кабина управления. Опоры крана соединяются с ходовыми тележками, которые перемещают кран с помоЩью механизма передвижения. Некоторые технические характеристики козловых кранов приведены в табл. 7. На стройках, складах, предприятиях стройик дустрии применяются иногда краны других конструкции (портальные, мачтовые, консольные, грейферные, магнитные, кабельные, плавучие и т.п.), поэтому при обучении рабочих наиболее подробное изучение узлов и характеристик необходимо производить по тем модификациям кранов, которые применяются на данном предприятии.

В зависимости от оснащения различными грузозахватными устройствами и приспособлениями грузоподъемные краны выполняют различные виды грузовых операций охватывая практически весь спектр погрузочно-разгрузочных работ.

Для начала разберемся, что же собой представляет крюк как грузозахватное устройство.

Крюк может быть как однорогим, так и двурогим. Подвеска крюка состоит из двух частей. Верхняя часть содержит канатные блоки, через которые крюк соединен с краном. В нижнюю часть ввинчивается сам крюк.

Крюк может служить как самостоятельный захват, так и в комплексе с другими грузозахватными устройствами. Первое возможно, если груз уже имеет заушины или другие захватные приспособления.