лекция. Конспект лекций для изучению дисциплины Электронный образовательный ресурс Для студентов всех формы обучения направления 23. 04. 03 Эксплуатация транспортнотехнологических машин и комплексов
 Скачать 1.63 Mb.
|
|
§3. Грузоподъёмные краны Кранами называют грузоподъёмные машины циклического действия, предназначенные для подъёма и перемещения груза, удерживаемого грузозахват- ным устройством. Они являются наиболее распространенными грузоподъёмными машинами, имеющими весьма разнообразное конструктивное исполнение и назначение. По конструктивному признаку их разделяют на краны мостового типа, к которым относятся мостовые, козловые и полукозловые краны, перегру- зочные мосты, настенные передвижные консольные краны, мостовые краны- штабелёры; краны стрелового типа, к которым относятся поворотные краны на колонне, имеющие постоянный или переменный вылет, стреловые передвижные краны со стрелой, закреплённой на раме ходового устройства или поворотной платформе, размещённой непосредственно на ходовой раме, башенные краны, портальные и полупортальные краны, вантовые краны и т. п. По виду грузоза- хватного устройства механизмов краны бывают с ручным и машинным (элек- трическим, гидравлическим, пневматическим и др.) приводами. По степени поворота стрелы относительно опорной части различают неповоротные, пол- ноповоротные и неполноповоротные краны. По способу опирания ходовой ча- сти на рельсовой путь краны могут быть опорного типа, опирающиеся на путь сверху, и подвесного типа, перемещающиеся по нижним полкам рельсов подвес- ного кранового пути. Ниже рассмотрены некоторые типы грузоподъемных кранов. Краны мостового типа Мостовые опорные краны общего назначения. Мостовой кран (рис. 13) представляет собой мост 8, перемещающийся по крановым путям 11 на ходовых колёсах 12, которые установлены на концевых балках 13. Пути 11 укладывают на подкрановые балки, опирающиеся на выступы верхней части колонн цеха. Рас- стояние между осями подкрановых рельсов называют пролётом крана, расстоя- ние между осями ходовых колёс (при установке моста на четырёх ходовых колё- 17 сах) – базой крана. При числе ходовых колёс больше четырёх их устанавливают попарно на балансирах. В этом случае за базу крана принимают расстояние между осями балансиров. По верхнему (в некоторых конструкциях - по нижнему) поясу балок моста в поперечном направлении относительно пролета цеха передвигается крановая тележка 5, снабженная механизмом 4 подъёма груза. В зависимости от назначения рана на тележке размещают один или два механизма подъёма. При наличии двух механизмов подъема один из них является главным 4, а второй меньшей грузо- подъёмности – вспомогательным 3. Механизм передвижения 10 крана установлен на мосту крана, механизм передвижения 9 тележки – непосредственно на тележке. Управление всеми механизмами осуществляется из кабины 1, прикреплённой к мосту крана. Рис 13. Мостовой кран общего назначения. Питание электродвигателей осуществляется по цеховым троллеям, изго- товленным обычно из прокатной стали углового профиля и закрепляемых на стене здания. Для подвода электроэнергии применяют токосъёмы скользящего типа, прикрепляемые к металлоконструкциям крана, башмаки которых скользят по троллеям при перемещении моста крана. Для обслуживания цеховых троллеев на кране предусмотрена специальная площадка 7. Для токопровода к двигателям, расположенным на тележке, используют троллеи, изготовленные из круглой или угловой стали, установленные с помощью специальных стоек на площадке, рас- положенной в продольном направлении относительно главной балки. В совре- менных конструкциях мостовых кранов токопровод к тележке осуществляется с помощью гибкого кабеля 2, подвешиваемого на проволоке 6. Благодаря примене- нию гибкого кабеля проще стала конструкция крана, повысилась его надёжность при эксплуатации и снизилась масса, так как не стало необходимости в наличии стоек и площадки для их размещения и обслуживания. 18 Всё более широкое распространение получает для подвода электроэнергии к тележкам мостовых кранов кабеленесущая каретка (рис 14), состоящая из рамы 1, двух концевых барабанов 6, через которые проводят питающие кабели 4, опор- ных роликов 3, поддерживающих кабели, направляющих роликов 9, расположен- ных около барабанов, обеспечивающих правильное положение кабелей на бара- банах и препятствующих набеганию кабелей друг на друга, и катков 3, с помо- щью которых каретка перемещается по путям 7, уложенным на настиле моста па- раллельно пути движения тележки крана. Позиция 5 является местом выхода пи- тающих кабелей на настил моста, которое расположено в центре пролёта. Пози- ция 8 – место крепления кабелей к тележке крана. Этот узел крепления перемеща- ется вместе с тележкой, увлекая за собой каретку с помощью тягового каната. При этом кабели разгружены от усилия натяжения. Благодаря применению кабелене- сущей каретки отпала необходимость в наличии подвижных контактов при элек- тропитании тележки. Кроме того, повысилась надежность подвода электроэнер- гии и долговечность кабелей в тяжёлых условиях эксплуатации, так как в этой конструкции отсутствуют резкие перегибы кабелей, являющиеся основной при- чиной их выхода из строя. Рис. 14. Каретка с кабелем для питания электрическим током тележки мостового крана: а – общий вид мостового крана с кареткой; б – схема действия каретки. 19 Рис. 15. Тележка мостового крана с механизмами главного и вспомогательного подъёма. На раме 11 тележки (рис 15) крана размещены механизмы главного и вспомогательного подъёма и механизм передвижения. Механизм главного подъ- ёма имеет электродвигатель 9, соединённый длинным валом-вставкой с редукто- ром 19. Полумуфту, соединяющую вал-вставку с входным валом редуктора, ис- пользуют в качестве тормозного шкива колодочного тормоза 1, имеющего привод от электрогидравлического толкателя. Выходной вал редуктора соединен зубча- той муфтой с барабаном 10. Опоры верхних блоков 3 полиспаста и уравнительные блоки 2 расположенные на верхней поверхности рамы, что облегчает их обслужи- вание и увеличивает возможную высоту подъёма. В качестве ограничителя высо- ты подъёма применён шпиндельный выключатель 12, отключающий цепь управ- ления механизмов при достижении крюковой подвеской крайних верхнего и ниж- него положений. Рис. 16. Мостовой однобалочный опорный кран (кран-балка). Механизм вспомогательного подъёма имеет аналогичную кинематическую систему (двигатель 15, редуктор 18, барабан 17, концевой выключатель 13). Оба механизма главного и вспомогательного подъёма оборудованы крюковыми под- весками 20 и 16. Механизм передвижения тележки состоит из двигателя 4, тормо- за 5, вертикального зубчатого редуктора 6, двух ведущих 7 и двух холостых 14 ходовых колёс. На раме тележки укреплена линейка 8, воздействующая в крайних положениях тележки на концевой выключатель, ограничивающий путь передви- жения тележки. Расстояние между осями подтележных рельсов называют колеёй тележки, а расстояние между осями ходовых колёс – базой тележки. Мостовые краны в зависимости от назначения и характера выполняемой работы снабжают различными грузозахватными приспособлениями: крюками, подъёмными электромагнитами, грейферами, специальными захватами и т. п. Мо- стовой кран весьма удобен для использования, так как благодаря перемещению по крановым путям, располагаемым в верхней части цеха, он не занимает полезной площади. 20 При необходимости использования мостовых кранов малой грузоподъём- ности (до 5 т) применяют одно- и двухбалочные опорные мостовые краны (кран- балки) (рис 16), представляющие собой облегченные мостовые краны. При не- больших пролётах мост заменяют простой балкой 3, а вместо крановой тележки используют электроталь 2. При больших пролётах балки снабжают фермой гори- зонтальной жесткости 1. Управление одно- и двухбалочными мостовыми кранами производят из кабины 4 или с пола при помощи подвесных кнопочных коробок управления и магнитных пускателей. Мостовые краны общего назначения выпус- кают грузоподъёмностью 5…300 т. Для монтажных работ созданы мостовые кра- ны грузоподъёмностью 600 т. Мостовые краны специального назначения. К этим кранам относятся краны металлургического производства, работающие в особо тяжёлых условиях, связанных с их интенсивным использованием, наличием высокой температуры окружающей среды и излучением теплоты от раскалённого или расплавленного металла. Рис. 17. Мостовой литейный кран. Литейные краны (рис. 17) предназначены для транспортирования и залив- ки расплавленного чугуна в миксер или мартеновскую печь, разливки металла в изложницы, а так же для вспомогательных операций по кантовке ковшей и ре- монту оборудования. Промышленностью выпускаются литейные краны грузо- подъёмностью 75…630 т. они имеют обычно две тележки – главную 1 и вспомо- гательную 2. Грузозахватным элементом главной тележки является траверса с двумя крюками для захвата ковша с металлом. Вспомогательная тележка снабже- на крюковой подвеской, используемой для кантовки ковша при разливке металла и для вспомогательных ремонтных работ. Грузоподъёмность механизма вспомо- гательного подъёма зависит от массы порожнего ковша. Мульдозавалочные краны (рис 18) предназначены для подачи твёрдой шихты в мартеновские печи и вспомогательных операций при ремонте и обслу- живании печей и цеха. Эти краны так же имеют две тележки. Главная тележка 1 соединена жёсткой металлоконструкцией – шахтой 3 и колонной 4 – с рабочей 21 площадкой и кабиной управления 5 крана. Основным грузозахватным элементом мольдозавалочного крана является хобот 6, с помочью которого захватываются мульды 7, загруженные шихтой, и производится загрузка печи. С помощью хобо- та можно осуществлять следующие операции: захватывание мульд, вращение мульды относительно продольной оси, качение в вертикальной плоскости, пово- рот вместе с рабочей площадкой в горизонтальной плоскости и вертикальное пе- ремещение вмести с колонной и кабиной. Грузоподъёмность главной тележки обычно 3 или 5 т. колонна 4 крана квадратного сечения со стальными направля- ющими свободно проходит через литые корпусы верхней и нижней опор, распо- ложенных в шахте рамы тележки, может передвигаться в опорах и поворачивать- ся вместе с подвижными элементами опор относительно своей продольной верти- кальной оси. Вспомогательная тележка 2 грузоподъемностью обычно 20 т. снаб- жена крюком и перемещается по рельсовому пути главной тележки или по специ- альному пути, расположенному параллельно пути главной тележки. Краны (рис. 19) для раздевания слитков, отлитых в изложницах, снабжены большими 1 и малыми 2 клещами для захватывания изложниц и штемпелем 3 с наконечником для выдавливания слитков из изложниц. Совместным действием клещей и штемпеля могут быть осуществлены необходимые технологические операции. Для производства вспомогательных работ эти краны снабжают травер- сой с крюком, которая захватывается большими клещами. Краны этого типа вы- пускают грузоподъёмностью 32…80 т. при использовании крюка и усилием вы- талкивания на штемпеле 2…4 МН. На раме тележки кроме механизма её пере- движения размещены механизмы главного подъёма, управления клещами и при- вод механизма выталкивания, а в шахте, жёстко связанной с рамой тележки, - ме- ханизм выталкивания и клещи. Рис.18. Мостовой мульдозавалочный кран 22 Кроме описанных выше, к мостовым кранам металлургического производ- ства относятся колодцевые (клещевые) краны, предназначенные для посадки стальных слитков в нагревательные колодцевые печи и для подачи нагретых слитков на слитковоз или непосредственно на роликовый конвейер прокатного стана; основной грузозахватный элемент крана – клещи; ковочные краны, приме- няемые для подачи заготовок и манипулирования ими при производстве ковоч- ных работ; краны с подхватами – для транспортирования горячего и холодного проката; магнитные, мульдомагнитные и грейферные краны для работы с шихтой и др. Подвесные мостовые краны. В зданиях, оборудованных мостовыми кра- нами, между границами предельного приближения крюков кранов двух соседних пролётов образуются площади, мало используемые для производственных целей и составляющие 15…20 % площади цеха. Для более полного обслуживания цеха вместо мостовых кранов опорного типа, мост которых опирается на ходовые ко- лёса, применяют подвесные мостовые краны, ходовые тележки которых переме- щаются по подвесному рельсовому пути. При использовании подвесных кранов снижается необходимая высота производственного помещения, так как верти- кальный размер подвесного крана значительно меньше вертикального размера опорного мостового крана. Кроме того, применение подвесных кранов позволяет осуществить бесперегрузочную передачу грузов из пролёта в пролёт, что достига- ется стыкованием несущих балок (путей грузовых тележек) двух подвесных кра- нов, расположенных в соседних пролётах, или стыкованием несущей балки крана с однорельсовым путём соседних пролётов. 23 Рис. 19. Мостовой кран для раздевания слитков: I-снятие тепловых надставок; II-извлечение слитка, отлитого уширением кверху; III-захват тепловых надставок; IV-извлечение слитка, отлитого уширением книзу; V-отрывание слитка от поддона Подвесные краны могут быть двухопорными (рис. 20, а) и многоопор- ными (рис. 20, б). Несущей балкой этих кранов является обычно прокатная дву- тавровая балка. Для больших пролётов эту балку усиливают шпренгелем, а так же горизонтальными и вертикальными фермами жёсткости. Балки подвешены к хо- довым кареткам, которые передвигаются вдоль цеха по крановым путям (двутав- рового сечения), прикреплённым к строительным фермам перекрытия. Общая длина крана определяется пролётом здания и может составлять 100 м. Горизон- тальная жесткость металлической конструкции достигается связями, располагае- мыми в плоскости верхних поясов несущих балок, а так же диафрагмами, соеди- няющими балки ходовых кареток с несущей балкой крана. Каждая балка ходовых кареток имеет отдельный привод механизма передвижения, расположенный непо- средственно на этой балке. Для стыковки несущих балок подвесных кранов при переходе грузовой тележки из пролета в пролёт, а так же для предотвращения их расцепления должны быть предусмотрены надежно действующие фиксирующие устройства – замки 1 (рис. 20) с электрической блокировкой, исключающей воз- можность передвижения грузоподъёмной машины или её тележки при открытом замке. 24 Рис. 20. Подвесные однобалочные краны: а – двухопорный; б – трехопорный Управление подвесным краном можно производить с пола или из кабины, подвешенной к металлоконструкции крана (неподвижная кабина) или грузовой тележке (подвижная кабина), подвесные краны значительно легче мостовых кра- нов опорного типа. Грузоподъёмность их 0,25…20 т., причем краны грузоподъем- ностью до 5 т. включительно оборудуют электроталями и ручными червячными талями, а краны грузоподъемностью 8, 12,5 и 20 т – нормальными механизма подъема опорных мостовых кранов. Скорость подъема груза и его передвижения по несущей балке для однобалочных подвесных кранов определяется соответ- ствующими характеристиками электроталей. Скорость передвижения кранов, управляемых с пола, составляет 20 и 32 м/мин, а кранов, управляемых из кабины, – 63 м/мин (для однобалочных) и 63 и 80 м/мин (для двухбалочных). Настенные передвижные консольные краны. Эти краны (рис. 21) пере- мещают по рельсам, закрепленным на стене здания. Для изменения вылета их снабжают тележкой или электроталью, передвигающейся по горизонтальной кон- соли моста (рис 21, а). В некоторых конструкциях консоль, выполненная в виде стрелы, может поворачиваться относительно оси (рис. 21, б), что облегчает управ- лением краном. Краны этого типа производят работы на площади цеха, располо- 25 женной вдоль кранового рельса. Их широко применяют в сборочных цехах и цехах механической обработки для передачи изделия с одной операции на другую. Рис. 21. Настенный передвижной консольный кран: а – с жесткой консолью; б – с поворотной консолью Козловые краны и мостовые перегружатели. Козловый кран (рис. 22) и мостовой перегружатель (рис. 23) имеют мост, который опирается на крановый путь с помощью двух опорных стоек. Эти краны по конструктивному исполнению не имеют существенных различий. При больших пролетах козловые краны и мо- стовые перегружатели выполняют с одной гибкой и одной жёсткой опорами. Гиб- кая опора соединена с пролетным соединением металлоконструкции с помощью плоского или сферического шарнира, обладающего тремя степенями свободы. Та- кое соединение предотвращает возникновение распорных усилий, неблагоприят- но воздействующих на крановые пути и элементы ходовой части, исключает вли- яние температурных деформаций и обеспечивает расчетное распределение нагру- зок на опоры независимо от профиля кранового пути. 26 Рис. 22. Козловой кран Рис. 23. Мостовой перегружатель: 1 – консоль; 2 – жесткая опора; 3 – грузовая тележка с грейфером и кабинкой управления; 4 – пролетное строение; 5 – гибкая опора; 6 – балансирная тележка механизма передвижения Козловые краны предназначены для работы со штучными грузами на складах, для загрузки и разгрузки транспортных средств и производства монтаж- ных работ. В качестве грузозахватного устройства они имеют крюк. Краны, ис- пользуемые в строительстве, связанном с монтажом крупногабаритных элементов большой массы, имеют грузоподъемность более 200т, пролет до 100м и высоту подъема крюка до 50 м. Имеются также козловые краны грузоподъемностью 800т, применяемые при секционном судостроении. Козловые краны для удобства монтажа часто изготавливают самомонтиру- ющимися. В этом случае мост 1 (см. рис. 22) собирают на подставках, что облегча- ет монтаж. Поддерживающие стойки 2 шарнирно соединяют с мостом и балансир- ными тележками 4. Для подъема моста стойки соединяют полиспастами стягиваю- щих механизмов. Когда мост займет рабочее положение, балансирные тележки 4 соединяют балкой 3, а полиспастную систему разбирают. К кранам мостового типа также относится полукозловый кран, мост которого опирается с одной стороны непосредственно на крановый путь, а с другой – на опорную стойку. 27 Мостовые перегружатели предназначены чаще для работы с массовыми грузами. Они снабжены специальными грузозахватными приспособлениями – грейферами. Мост перемещается с относительно малой скоростью. Это движение обычно является установочным. Механизм передвижения тележки и механизмы, связанные с грейфером, используют более интенсивно. Краны – штабелеры. Основное назначение кранов-штабелеров – обслу- живание складских помещений, снабженных стеллажами (высотой до 25 м), что позволяет наиболее эффективно использовать складские площади. Краны штабе- леры могут быть опорного или подвесного типа. При многопролетной схеме склада и необходимости перехода грузовой тележки из одного пролета в другой применяют краны – штабелеры подвесного типа. Рельсовые пути кранов- штабелеров опираются на подкрановые балки здания или непосредственно на стеллажи. Рис. 24. Кран-штабелер подвесного типа с жесткой колонной и управлением кабины Кран – штабелер состоит из моста 1 (рис. 24), по нижнему поясу которого перемещается грузовая тележка 3 на четырехкатковых подвесных тележках 2. На грузовой тележке расположена поворотная платформа, на верхней поверхности которой установлен механизм подъема 8, а на нижней – механизм поворота 4. К платформе прикреплена жесткая или телескопическая колонна 5, на которой за- креплены рамы для восприятия нагрузки от грузоподъемного устройства и направляющие, обеспечивающие работу клинового захвата. Последний установ- лен на грузоподъемном устройстве и срабатывает при ослаблении натяжения гиб- кого грузового элемента. По колонне передвигается грузоподъемное устройство 7 и кабина управления 6. Грузоподъемное устройство снабжено вилочным захватом для захватывания грузов, уложенных на поддоны или в ящики, и для передачи их в штабель или на транспортные средства. 28 Краны-штабелеры имеют грузоподъемность 0,1…30 т (наиболее распро- странены краны-штабелеры грузоподъемностью 0.25…5 т), высоту подъема не более 16 м и угол поворота вилочного захвата 360 градусов. Транспортная ско- рость передвижения моста не более 60 м/с, подъема груза не более 12 м/мин, пе- редвижения тележки не более 20 м/мин и частота поворота колонны не более 4 об/мин. Краны-штабелеры, как правило, имеют двухскоростные приводы, обеспе- чивающие малые установочные скорости передвижения моста не более 12 м/мин и подъема 3…4 м/мин. Управление кранами-штабелерами при небольшой высоте штабелирования может производиться: с пола или из кабины, которая установлена на колонне ста- ционарно либо перемещаться вместе с грузоподъемным устройством; полуавто- матически или автоматически по определенной программе. Диапазон изменения скоростей передвижения механизмов при управлении с пола и из кабины должен быть не менее 3:1, а при автоматической работе – не менее 10:1. Рис. 25. Схема стеллажных кранов-штабелеров Стеллажные краны. Эти краны являются модификацией мостовых кра- нов – штабелеров. Стеллажный кран (рис 25) состоит из рамы, движущийся вдоль прохода между стеллажами, и вертикально перемещающейся по раме грузовой платформы с грузозахватным устройством и кабиной управления. Стеллажные краны могут быть подвесными (рис 25, а), опирающимися на напольный рельс (рис 25, б), и двухрельсовыми, опирающимися на стеллажи (рис 25,в). Подвесные краны перемещаются по подвесному пути, закрепленному на перекрытиях здания. Кран подвешен на шарнирных ходовых тележках и удерживаются в вертикальном положении с помощью горизонтальных роликов, укрепленных в нижней части рамы и перекатывающихся по направляющим рельсам. Рама таких кранов работа- ет главным образом на растяжение, что дает возможность использовать их при больших грузоподъемностях и больших высотах подъема. Опорные однорельсо- вые краны передвигаются по рельсу, уложенному на полу склада, и удерживаются в вертикальном положении горизонтальными роликами, перекатывающимися по направляющим рельсам, уложенным над стеллажами. Двухрельсовые опорные краны передвигаются по двум рельсам, уложенным в верхней части стеллажей по обе стороны прохода между стеллажами. Направляющих горизонтальных роликов 29 в данном случае не требуется, так как колонна находится в строго вертикальном положении благодаря достаточно большой базе ходовых колес. Краны-штабелеры всех типов в зависимости от формы и вида транспорти- руемого груза могут быть снабжены различными сменными грузозахватными устройствами (рис. 26). Рис. 26. Основные типы грузозахватных устройств кранов-штабелеров: а – вилоч- ный захват; б – штыревой захват; в – двухштыревой захват; г – торцовый захват для рулонов; д - стрела Краны стрелового типа В кранах стрелового типа грузозахватное устройство подвешено к стреле или грузовой тележке, перемещающейся по стреле. По возможности перемещения краны стрелового типа бывают стационарными и передвижными. Стационарными называют краны, устанавливаемые на фундаменте или другом неподвижном ос- новании. Передвижными называют краны, оборудованные ходовым устройством, с помощью которого они могут перемещаться по рабочей площадке. Обычно кра- ны стрелового типа выполняют поворотными, т.е. их рабочее оборудование вра- щается относительно их опорной части. К кранам стрелового типа относятся стреловые краны, башенные, портальные, вантовые и др. К простейшим поворотным кранам можно отнести краны на колонне. Эти краны могут иметь постоянный или переменный вылет, т.е. расстояние по гори- зонтали от оси поворотной части крана до вертикальной оси грузозахватного устройства без груза при установке грузоподъемного крана на горизонтальной площадке. Краном с постоянным вылетом можно поднять груз по вертикали и пе- реместить в любую точку, расположенную на окружности радиуса, равного выле- ту стрелы. Поворотные краны с переменным вылетом стрелы могут обслуживать площадь, заключенную между двумя окружностями, радиусами которых являют- ся максимальный и минимальный вылеты стрелы. Краны на колонне находят ши- рокое применение в промышленности. В качестве примера крана на колонне рас- смотрим палубный кран (рис 27,а), используемый для загрузки и разгрузки судов. Стрела крана, шарнирно соединенная с поворотной частью металлоконструкции, имеет изменяющийся вылет. Изменение вылета происходит вследствие качения стрелы в вертикальной плоскости с помощью гидравлического цилиндра 1. в по- воротных кранах других конструкций (рис 27, б) вылет можно изменять с помо- 30 щью тележки 2 с электроталью, перемещающейся по горизонтальной стреле кра- на. Рис. 27. Поворотные краны с переменным вылетом Стреловые передвижные краны. У стреловых кранов стрела закреплена на раме ходового устройства или на поворотной платформе, размещенной непо- средственно на ходовой раме. По конструкции ходового устройства самоходные стреловые краны могут быть разделены на гусеничные, пневмоколесные и авто- мобильные, тракторные, железнодорожные. Гусеничные и пневмоколесные краны характеризуются повышенной ма- невренностью, их используют для строительных, монтажных и погрузочных ра- бот, связанных с частным перебазированием. Гусеничные краны имеют грузоподъемность не более 160 т. Ходовая часть крана снабжена рамой, установленной на гусеничных тележках, приводимых в движение от двигателя, размещенного на поворотной части крана. Скорость дви- жения гусеничных кранов обычно не превышает 6 км/ч, поэтому на большие рас- стояния эти краны транспортируют на специальных платформах. Наличие гусе- ничного хода уменьшает нагрузки на грунт, что позволяет использовать эти кра- ны для работы на мягких грунтах. Масса груза, поднимаемого передвижными каналами, зависит от их вылета L. Эта масса определяется по условию обеспечения необходимой устойчивости крана и уменьшается с увеличением вылета. Указанная зависимость может быть представлена в виде графика, используя который можно определить допускаемую массу груза при любом вылете стрелы. Так гусеничный грейферный кран (рис. 28), который поднимает, не передвигаясь, груз массой 4 т при вылете 3 м, может при вылете 9 м поднять только груз массой 1 т. Пневмоколесные краны устанавливают на стандартных автомобильных шасси (автомобильные краны, монтируемые на грузовых автомобилях грузоподъ- емностью 4…16 т), а также на усиленных и специальных шасси. Пневмоколесные 31 краны разделяют на: краны общего назначения, используемые только при работе с грузовым крюком; полууниверсальные, работающие с крюком и грейфером; универсальные, работающие с любым видом сменного оборудования как крано- вого, так и землеройного (краны – экскаваторы). Пневмоколесные краны имеют значительно более высокую грузоподъемность (до 100 т), чем автомобильные. Рис. 28. Зависимость грузоподъемности крана от вылета стрелы Рис. 29. Самоходные стреловые краны: а – пневмоколесный кран КС-6471; б – автомобильный консольный кран Автомобильный кран КС – 6471 с гидравлическим приводом рабочих ме- ханизмов на специальном автомобильном шасси показана рис 29, а. Кран имеет телескопическую стрелу, длину которой можно изменять от 11 до 27 м. для устойчивости и уменьшения нагрузки на ходовую часть автомобиля кран снабжен выносными опорами, имеющими гидравлический привод и индивидуальное управление, что обеспечивает независимую установку опор применительно к ра- бочим поверхностям площадки. Наибольшая грузоподъемность при установке 32 крана на выносных опорах 40 т, транспортная скорость крана 50 км/ч. Кран обо- рудован также гидравлическими стабилизаторами рессор, повышающими его устойчивость и обеспечивающими более равномерную нагрузку на рессоры при движении на поворотах. На поворотной платформе установлены грузоподъемная лебедка, поворотный механизм, кабина крановщика и стрела. На оголовке стрелы расположен ограничитель грузоподъемности и высоты подъема груза. Благодаря гидравлическому приводу можно плавно изменять в широких пределах скорость движения механизмов. Автомобильные консольные краны (рис. 29, б) с объемным гидроприводом предназначены для погрузки груза на транспортные средства и для самозагрузки, укладки груза в штабеля, а так же для других разгрузочно-погрузочных работ. Опорно-поворотная часть автомобильного консольного крана типа 4030П в виде колонны с гидроцилиндром подъема размещена на шасси автомобиля между кузовом и кабиной. Стрела крана выполнена шарнирной, оригинальной двухзвенной складывающейся конструкции. В транспортном положении эта стрела отведена за кабину, не выходя за габариты автомобиля. Кран оснащен крюком и сменным обо- рудованием в виде специальных захватов (для штучных грузов) и грейферов. Для разгрузки рессор при работе кран снабжен стабилизирующим устройством, позво- ляющим передавать нагрузку непосредственно на задний мост и колеса, в результате чего уменьшается боковой крен крана и повышается его устойчивость. Рис. 30. Аварийный железнодорожный кран Железнодорожные краны. Грузовые подъемные стреловые железнодо- рожные краны (рис 30), смонтированные на платформе, перемещаются по желез- нодорожным путям. Железнодорожные краны грузоподъемностью не более 75 т используют для погрузочно-разгрузочных работ, а более высокой грузоподъемно- сти, не превышающей 250 т, – в качестве аварийных. В этих кранах все большее применение получает дизель – электрический многодвигательный привод. Ходо- вая часть железнодорожного крана выполнена с учетом использования узлов по- движного состава железных дорог и зависимости от грузоподъемности имеет раз- личное число осей. Транспортная скорость не превышает 10 км/ч. При перебази- ровании на большие расстояния железнодорожные краны включают в состав по- 33 езда без ограничения скорости движения. Для увеличения опорной базы и повы- шения устойчивости краны снабжают выносными опорами. Башенные краны. Стрела этих кранов закреплена на верхней части верти- кально расположенной башни. Башенные краны предназначены для строительных и монтажных работ. Изменение вылета таких кранов производят либо перемеще- нием грузовой тележки по однорельсовому пути, прикрепленному к стреле крана, либо подъемом стрелы. Рис. 31. Башенный монтажный кран КБ-674А с решетчатой башней Башенный кран КБ-674А (рис. 31) имеет решетчатую сварную башню. Изме- нение вылета от 4 до 35м осуществляется перемещением грузовой тележки с крюко- вой подвеской 1 по горизонтальной стреле 2. Кран снабжен передвижным противове- сом 3, обеспечивающим необходимую устойчивость против опрокидывания. Поло- жения противовеса определяется положением грузовой тележки. Механизм подъема 4 расположен на консоли противовеса. Кран имеет 16 ходовых колес, из них шесть – приводные. Управление краном производят из кабины управления. Имеется исполне- ние крана этого типа с дистанционным радиопрограммным управлением. Этот кран имеет номинальный грузовой момент 4000 кН·м. Грузоподъемность крана, зависящая от вылета, при наибольшем вылете составляет 10 т, а при минимальном – 25 т. ско- рость подъема (опускания) груза можно изменять от 17,5 до 100 м/мин. При монтаж- ных работах кран имеет скорость плавной посадки груза максимальной массы 1,25 …2,5м/мин. Частота вращения стрелы крана КБ-647А 0.6 об/мин; скорость передви- жения крана 20 м/мин и скорость передвижения грузовой тележки 36,7 м/мин. Портальные краны. Для погрузки и выгрузки штучных и насыпных грузов в морских и речных портах с высоким грузооборотом применяют портальные краны. Кроме этого, эти краны могут быть использованы в судостроении и на сборочно- монтажных строительных работах. Портальные краны передвигаются по рельсовому пути. Они состоят из портала и поворотной части (рис 32). Нижняя часть крана (пор- тал) является пространственно жесткой четырех- или трехстоечной рамой, перекры- вающей железнодорожные пути или безрельсовые дороги и обеспечивающих свобод- ный проезд транспортных средств. На портале установлена поворотная часть крана со стрелой, противовесом и механизмами подъема, поворота и изменения вылета стрелы. 34 Рис. 32. Портальные краны: а – с жесткой оттяжкой 1; б – с гибкой оттяжкой и винтовым механизмом 2 изменения вылета стрелы Вантовые краны. Благодаря простоте конструкции, легкости монтажа и демонтажа и удобству перевозки вантовые краны широко применяют на строи- тельных и монтажных работах. Это мачтовые краны стрелового типа, поворот- ные, со стрелой, закрепленной шарнирно на вертикальной мачте, удерживаемой посредством канатных оттяжек – вантов. Вантовый кран, показанный на рис 33, имеет вращающуюся опорную колонну (мачту) 3, к которой шарнирно прикреп- лена стрела 4. Жесткие оттяжки 2 удерживают поворотную часть колонны от опрокидывания моментом, возникающим под действием веса груза. Управление механизмами подъема груза и изменения стрелы производят отдельной лебедкой 1. Эти краны по сравнению с другими свободно стоящими поворотными кранами имеют меньшую массу и стоимость. Рис. 33. Вантовый кран Специальные краны К специальным кранам можно отнести плавучие, кабельные, контейнерные и другие краны. 35 Плавучие краны. В портах для строительных и ремонтных работ, а так же при устранении последствий аварии используют плавучие краны. Эти краны (рис. 34) устанавливают на самоходных и буксируемых понтонах. Самоходные понто- ны оснащают комплектом оборудования, необходимого для навигации. Энерго- снабжение крана осуществляется от силовых установок, размещенных на пон- тоне. Приводы механизмов крана электрические, обычно постоянного тока по си- стеме генератор – двигатель. Рис. 34. Плавучий кран Кабельные краны. Основное назначение кабельных кранов – обслужива- ние больших производственных площадей, строительства мостов и гидротехниче- ских сооружений. Кабельный кран (рис. 34) состоит из двух опорных башен 1 и 7 с натянутым между ними несущим канатом 3, выполняющим функцию пролетно- го строения мостового перегружателя (см. рис. 23). По несущему канату с помо- щью тягового каната 5 передвигается грузовая тележка 2 с грузозахватным устройством. Тяговый канат огибает блоки, расположенные на обеих башнях, и барабан тяговой лебедки 8 и образует замкнутое кольцо с прикрепленной к нему тележкой 2. Для подъема и опускания груза в любой точке пролета крана имеется подъемный канат 6, прикрепленный одним концом к тележке или к противопо- ложной опорной башне, а другим – к барабану подъемной лебедки 9. В качестве несущего каната используют специальный спиральный канат одинарной свивки закрытой конструкции, имеющий гладкую поверхность. Для уменьшения прови- сания подъемного и тягового канатов служат поддержки 4. При движении подъ- емного и тягового канатов с одинаковой скоростью грузовая тележка перемеща- ется по несущему канату. Подъем или опускание груза происходит только при ра- боте подъемной лебедки. 36 Рис. 35. Схема кабельного крана Опорные башни кабельного крана могут быть неподвижными и подвиж- ными. Подвижные опорные башни могут быть выполнены перемещающимися по параллельным подкрановым путям, или одна из них может быть неподвижной, а другая перемещаемой по рельсовому пути, представляющему собой часть окруж- ности. В этом случае кабельный кран называют радиальным, он обслуживает площадь сектора круга. Пролет кабельных кранов обычно 150…600 м, но иногда превышает 1000 м; грузоподъемность 1…25 т, но может быть 50…150 т. Скорость подъема груза в зависимости от высоты подъема 1,5…3 м/с, а скорость передви- жения грузовой тележки 8…10 м/с. Передвижение башен является установочным движением и производится со скоростью 6 …20 м/мин. Высота башни на складах составляет 20…30 м. В качестве грузозахватных устройств в кабельных кранах используют крюковую подвеску, грейфер или бадьи с раскладывающимся или опрокидным дном. Контейнерные краны. Эти грузоподъемные краны находят широкое при- менение для перегрузки стандартных контейнеров в морских и речных портах и на крупных железнодорожных узлах. Они оборудованы специальным устрой- ством – захватом для контейнеров, называемым спредером. Контейнерные краны чаще всего выполняют в виде козловых кранов на рельсовом ходу. Для работ на причалах эти краны снабжают откидной консолью, дающей возможность беспре- пятственного перемещения судов. В последнее время для производства работ и доставки грузов все шире находят применение аэростаты, дирижабли и краны – вертолеты (рис. 36). В труднодоступных местах эксплуатация крана – вертолета экономически выгодна. Так применение его при прокладке одной из высоковольтных линий электропере- дачи сэкономило 35% средств, запланированных для этих целей на эксплуатацию автомобилей, грузоподъемных и других машин. 37 Рис. 36. Кран-вертолет Погрузчики Для внутрицехового и межцехового транспорта. А так же для погрузочно- разгрузочных работ на складах, железных дорогах и портах широко применяют погрузчики (рис 37). Они выполняют операции захватывания, вертикального и горизонтального перемещения груза и укладки его в штабель или на транспорт- ные средства. Отечественная промышленность выпускает погрузчики с приводом от двигателя внутреннего сгорания или с электроприводом, питающимся от акку- муляторной батареи. При работе в закрытых помещениях и цехах применяют ак- кумуляторные погрузчики. Отечественные аккумуляторные погрузчики выпуска- ют грузоподъемностью не более 5 т, погрузчики с двигателем внутреннего сгора- ния – грузоподъемностью 3,2 т и более. Рис. 37. Электропогрузчик на пневмоколесном ходу с вилочным захватом 38 В зависимости от назначения погрузчики выполняют в виде самоходных тележек, имеющих подвижную платформу с подъемным грузозахватным устрой- ством, или в виде тягачей для буксирования прицепных тележек. В зависимости от характера выполняемой работы и вида груза погрузчики оборудуют различны- ми специальными приспособлениями для захватывания штучных грузов и уклад- ки их в штабеля или на стеллажи. Универсальность погрузчика и возможность его использования определя- ется числом и конструкцией сменных грузозахватных приспособлений, основным из которых является вилочный захват. Конструкции сменных грузозахватных приспособлений аналогичны представленным на рис. 26 для крана штабелера. Для работы с некоторыми грузами (бочки, рулоны, ящики, и т.п.) на каретке гру- зоподъемного устройства устанавливают захват с челюстями плоской или полу- круглой формы, которые можно поворачивать на угол 90…360º. Это позволяет при укладке груза в штабель установить его в требуемом положении. Для удоб- ства захватывания, транспортирования и укладки грузов рама погрузчика может отклоняться от вертикального положения вперёд на угол 3…6º (рис.38) и назад на угол 10…15º. Наклон рамы вперёд, производимый при помощи гидроцилиндра, облегчает сталкивание груза с вилочного захвата при штабелировании, наклон назад увеличивает устойчивость погрузчика при перевозке груза. Рис. 38 Положение рамы погрузчика: I – при захвате и штабелировании грузов; II- при транспортировании Отечественные погрузчики имеют гидравлический или механический привод грузоподъёмного устройства. Преимуществом гидравлического привода является плавность подъёма и опускания каретки, широкий диапазон регулирова- ния скорости и простота конструктивной схемы. Механический привод требует применения специального редуктора и весьма длинной грузовой цепи. |