Грузоподъёмные машины

Раздел: Наука и техника

Одним из наиболее распространенных средств механизации погрузочно-разгрузочных работ на промышленных предприятиях, строительных площадках, в речных и морских портах, на железнодорожном транспорте и т- Д- являются грузоподъемные краны, обеспечивающие подъем груза, перемещение его на незначительное расстояние и опускание с помощью грузозахватного устройства.

Грузоподъемные краны могут быть классифицированы по конструктивному исполнению, конструкции грузозахватного устройства, виду перемещения, конструкции ходового устройства, по виду привода механизмов, степени поворота и способу опирания.

По конструктивному исполнению грузоподъемные краны разделяют на краны: мостового типа, к которым относятся мостовые, козловые и мостовые перегружатели, кабельные к мосто- кабельные; краны -штабелеры; стрелового типа, к которым относятся башенные, портальные и консольные; самоходные краны, включающие гусеничные, железнодорожные, пневмоколесные, плавучие, шагающие.

По конструкции грузозахватного устройства краны разделяют на крюковые, предназначенные для работы с различными штучными грузами; грейферные — для работы с сыпучими материалами; магнитные — для транспортирования стальных и чугунных грузов; клещевые — для ящиков, бочек, мешков и т. п.; траверсные, оборудованные, например, вакуумными захватами; автоматические захваты (спредеры) — для транспортирования контейнеров.

По виду перемещения грузоподъемные краны бывают стационарные и передвижные.

По конструкции ходового устройства краны разделяют на р е л ь- совые, пневмоколесные, гусеничные, канатные, шагающие, плавучие.

По виду привода механизмов краны бывают с ручным, электрическим, гидравлическим, пневматическим, с приводом от двигателя внутреннего сгорания, паровым и комбинированным.

По степени поворота стрелы краны разделяют на полноповоротные, неполноповоротные и неповоротные.

По способу опирания на крановый путь краны бывают опорные и подвесные.

Краны мостового типа

Краны мостового типа предназначены для обслуживания в основном площадок прямоугольной формы.

Наиболее распространенными кранами мостового типа являются мостовые, козловые и мостовые перегружатели, кабельные и мосто- кабельные.

Мостовые краны. Эти краны находят широкое применение в различных отраслях народного хозяйства для внутрицеховых и внутри- складских погрузочно-разгрузочных работ.

В зависимости от назначения мостовые краны можно разделить на следующие основные группы: общего назначения, специального назначения (с поворотной тележкой, с выдвижной поворотной и неповоротной стрелой и др.), металлургические (мульдозавалочные, литейные, штыревые, для раздевания слитков, ковочные, колодце- вые, с гибким подвесом траверсы, с подхватами, магнитные, грейферные и др.).

Мостовые краны общего назначения, снабженные в основном грузовым крюком, предназначены для выполнения массовых погрузочно-разгрузочных работ.

Мостовые краны специального назначения, снабженные специальными грузозахватными приспособлениями, предназначены для работы с определенными грузами.

Мостовые краны состоят из двух основных узлов: моста, передвигающегося вдоль цеха, и крановой тележки или тали, передвигающихся по мосту.

В зависимости от конструкции моста мостовые краны делят на однобалочные и двухбалочные. Однобалочный мост состоит из главной балки, соединенной с двумя концевыми балками. Двухбалоч- ный мост имеет две главные балки, соединенные с двумя концевыми балками. Наиболее распространены двухбалочные мостовые краны.

По способу опирания на крановый путь различают мостовые краны опорного и подвесного типа. К мостовым кранам опорного типа относят краны, опирающиеся ходовыми колесами на крановый рельс, закрепленный на подкрановой балке, установленной на колоннах цеха, эстакадах. Мостовые краны подвесного типа ходовыми колесами опираются на нижние полки двухтавровых балок, подвешенных к потолочным конструкциям цеха.

По типу привода мостовые краны выполняют с ручным или электрическим приводами. Наибольшее применение нашли краны с электрическим приводом. Краны с ручным приводом механизмов применяют при вспомогательных подъемно-транспортных операциях, при ремонте и монтаже оборудования и других работах, для выполнения которых не требуются большие скорости подъема и передвижения грузов.

Основной характеристикой мостовых кранов является пролет— расстояние между осями крановых рельсов (ГОСТ 534—78).

Управление кранами в большинстве случаев осуществляют из кабины. В некоторых случаях управление производят с пола с помощью выносного пульта управления. При этом для безопасности работы скорости передвижения моста и тележки значительно снижены. Управление мостовыми кранами, работающими в цехах, содержащих пары кислот, щелочей и других вредных примесей, осуществляется дистанционно.

Рассмотрим конструкции мостовых кранов подвесного и опорного типа.

Мостовые краны подвесного типа. Эти краны выполнены с ручным и электрическим приводами, однобалочными или двухбалоч- ными.

Мостовые краны подвесные однобалочные с ручным приводом (ГОСТ 7413—80) имеют грузоподъемность 0,5—5,0 т и длину 3,6—11,4 м. В качестве механизма подъема груза в этих кранах применяют ручные передвижные червячные тали (ГОСТ 1106—74).

Мостовые краны подвесные однобалочные с электрическим приводом (ГОСТ 7890—73) выполнены двух-, трех- и четырехопорнымн, имеют грузоподъемность 0,25—5,0 т, длина двухопорных кранов 3,6—18,0 м, трехопорных 16,2—27,0 м, четырехопорных 28,2—34,8 м, скорость подъема груза 0,133 м/с, скорость передвижения электрической тали 0,33 м/с, скорость передвижения крана 0,53 м/с. Управление краном осуществляют с пола. Для подъема и передвижения груза использованы электрические тали. Механизм передвижения крана аналогичен механизму передвижения электрических талей.

Главная балка этих кранов выполнена из обычной двутавровой балки или так называемого разнесенного двутавра, полученного из обычного двутавра и обладающего при той же массе, что и балка, большей прочностью. Главная балка прикреплена к концевой жестко или с одной стороны жестко, а с другой подвижно.

подвесной двухопорный однобалочный кран. Главная балка 1 к левой концевой балке 3 прикреплена жестко с помощью болтов (узел /), а к правой балке 2 — подвижно (узел //). Главная балка опирается на два сферических подшипника, что дает возможность увеличивать или уменьшать пролет крана. С помощью однобалочных подвесных кранов можно транспортировать груз из одного пролета в другой, не используя напольный транспорт. В этом случае главные балки двух кранов, находящихся в соседних пролетах, соединены между собой специальными переходными мостиками, закрепленными на главных балках стыковыми замками.

 Мостовые краны подвесные двухбалочные многоопорные предназначены для транспортирования крупногабаритных изделий. Пролеты этих кранов не более 96 м. Кран оборудован двумя тележками с двумя механизмами подъема грузоподъемностью до 20 т.

Мостовые краны опорного типа. Эти краны выполнены с ручным и машинным приводом однобалочными к двухбалочными.

Мостовые краны опорные однобалочные с ручным приводом (ГОСТ 7075—-80) имеют грузоподъемность 3,2; 5,0 и 8,0 т, пролет 4,5—16,5 м; двухбалочные краны имеют грузоподъемность 12,5 и 20 т и пролет 7,5—16,5 м. В качестве механизма подъема груза применяют ручные пеоедзижныг червячные тали (ГОСТ 1106—74).

Мостовые краны опорные однобалочные с электрическим приводом (ГОСТ 22045—82) имеют грузоподъемность 1—5 т, скорость подъема груза 0,133 м/с, скорость передвижения электрической тали 0,33 и 0,53 м/с, скорость передвижения крана 0,40; 0,63; 1,0 м/с, высоту подъема 6, 12 и <8 м, пролет 4,5—25,5 м. Главная балка моста однобалочного крана выполнена из двутавровой балки. Размеры двутавра выбирают в зависимости от грузоподъемности крана с учетом прочности и условий проходимости электротали по полкам двутавра. Пространственная компоновка главной балки зависит от грузоподъемности и размера пролета.

вид одно- балочного мостового крана опорного типа, у которого необходимая жесткость в горизонтальной плоскости обеспечена установкой с одной стороны подкосов 1 в плоскости верхнего сжатого пояса двутавра, а с другой — решетчатой связи 2 по всей длине двутавра.

Мостовые краны общего назначения опорные двухбалочные с электрическим приводом (ГОСТ 25711—83) грузоподъемностью 5—50 т имеют скорость подъема груза 0,05—0,32 м/с, скорость передвижения тележки 0,32—0,63 м/с, скорость передвижения крана 0,40—2,5 м/с, высоту подъема груза 12,5 м, пролет 10,5—34,5 м. Эти краны опираются на четыре ходовых колеса. Такие же краны (ГОСТ 6711—81) с грузоподъемностью механизма главного подъема 80—500 т и грузоподъемностью механизма вспомогательного подъема 20—80 т имеют высоту подъема главного механизма 25 и 32 м, вспомогательного 27 и 34 м. Они в зависимости от грузоподъемности и пролета могут быть выполнены с восьмью или шестнадцатью ходовыми колесами.

Мост двухбалочного мостового крана состоит из двух отдельных пространственно жестких балок, называемых главными. Главные балки соединены с концевыми балками, образуя с ними горизонтальную раму. В концевых балках моста установлены ходовые колеса крана.

двухбалочный мостовой кран опорного типа с главным и вспомогательным механизмами подъема груза. Главные балки 7 и концевые балки 6 составляют мост крана. На крановой тележке 3 установлены главный и вспомогательный механизмы подъема груза и механизм передвижения тележки. К мосту крана прикреплена кабина управления 1, которая в зависимости от условий работы может быть выполнена открытой или закрытой. Питание механизмов крана электроэнергией производится с помощью специальных токоведущих шин (троллеев) 5, установленных вдоль стен цеха со стороны моста крана, свободной от установки кабины управления. Облегченная специальная кабина управления 4 предназначена для осмотра троллеев. Подача электроэнергии на механизмы подъема груза и передвижения тележки осуществлена с помощью гибкого кабеля 2, перемещающегося на катках по натянутой проволоке 8.

Главную балку двухбалочного мостового крана наиболее часто выполняют коробчатого сечения с симметрично расположенным рельсом ( 1.17). Она состоит из двух вертикальных стенок 1 и двух горизонтальных поясов (верхнего 2 и нижнего 3). Усилия ходовых колес грузовой тележки действуют равномерно на каждую вертикальную стенку. Местная устойчивость стенок н пространственная жесткость сечения может быть обеспечена установкой по всей длине диафрагм 5. Для уменьшения прогиба рельса и обеспечения местной устойчивости стенок установлены промежуточные малые диафрагмы 4. Для предварительного выбора размеров главных балок коробчатой конструкции рекомендуется принимать высоту главных балок h —

= (1/14 ... 1/18) LK (здесь LK — пролет крана), ширину горизонтальных поясов Ь — (1/40..Л/50) LK. К наружным вертикальным листам главных балок прикреплены консольные площадки 6 с сплошным настилом. Площадки предназначены для установки с одной стороны моста троллеев или гибкого кабеля, а с другой—для установки механизма передвижения крана и прохода обслуживающего персонала при осмотре и ремонте крана.

Концевые балки рассматриваемых мостов изготовляют также коробчатыми, обладающими достаточной пространственной жесткостью.

Крановые тележки мостовых кранов предназначены для установки механизма подъема груза и механизма передвижения тележки. Поперечные размеры тележки зависят в основном от длины барабана механизма подъема груза. Металлоконструкция тележки выполнена из листовой стали. Рама тележки выполнена сварной из продольных и поперечных балок и с сплошным настилом. Широко используют гнутые профили, что позволяет значительно увеличить жесткость рамы тележки без увеличения ее массы. При проектировании тележек мостовых кранов необходимо обеспечить удобный доступ ко всем механизмам.

крановая тележка грузоподъемностью 5 т. Механизм подъема этой тележки имеет сдвоенный двукратный полиспаст 4 и двигатель 5, соединенный с редуктором 6 с помощью промежуточного вала 7, благодаря чему сила тяжести узлов механизма подъема равномерно действует на ходовые колеса тележки 3.

Уравнительный блок 1 установлен на кронштейне, смонтированном сверху рамы тележки. Токоподвод к тележке выполнен в виде гибкого кабеля 10. Механизм передвижения тележки имеет вертикальный редуктор 9, смонтированный в середине тележки. Для выключения двигателя механизма передвижения при подходе тележки к крайним положениям по концам главных балок установлены концевые выключатели, приводимые в действие специальной линейкой 5, закрепленной на раме тележки, снабженной перилами 2.

крановая тележка грузоподъемностью 20/5 т. Главный механизм подъема груза расположен ближе к ведущим колесам тележки, что обеспечивает наибольший сцепной вес и силу сцепления между ведущими колесами и рельсом. Механизм передвижения тележки выполнен с вертикальным навесным редуктором.

Козловые краны и мостовые перегружатели. Козловые краны и мостовые перегружатели имеют пролетное строение, соединенное с опорами, опирающимися на ходовые тележки крана, в которых установлены ходовые колеса крана. По конструктивному исполнению эти краны не имеют существенных отличий. Различаются они между собой следующими показателями: назначением, пролетом, грузозахватным приспособлением, рабочими скоростями и группами режима работы. У козловых кранов скорости всех механизмов являются рабочими, т. е. механизм передвижения крана и механизм передвижения тележки могут работать с поднятым грузом.

У мостовых перегружателей скорость механизма передвижения крана является установочной, а скорость механизма подъема груза и передвижения тележки — рабочей.

Управление козловыми кранами и мостовыми перегружателями обычно осуществляют из кабины, которая выполнена стационарной или подвижной. При наличии подвижной кабины обеспечивается лучший обзор места погрузки и разгрузки, однако создается дополнительная подвижная нагрузка на пролетное строение, что приводит к увеличению его сечения. Стационарную кабину крепят к опоре. В этом случае при больших пролетах значительно ухудшается обзор обслуживаемого участка.

Опоры козловых кранов и мостовых перегружателей с пролетом до 30 м жестко соединены с пролетным строением ( 1.20, а). С увеличением пролета, т. е. более 30 м, одна опора должна быть выполнена жесткой, а другая гибкой ( 1.20, б). При такой схеме исключается возникновение распорных усилий, которые могут возникнуть при изменении температуры или возможных погрешностях укладки пути. Различают две схемы соединения жесткой опоры с пролетным строением. По одной схеме одна опора жестко соединена с пролетным строением, а другая — с помощью цилиндрического шарнира (точка А), ось которого расположена в горизонтальной плоскости. Гибкая опора в этом случае имеет возможность отклониться на угол не более 5° в обе стороны (на рисунке показано стрелками). По этой схеме при забегании одной из опор пролетное строение изгибается.

По другой схеме пролетное строение свободно опирается на опоры ( 1.20, в). При этом жесткая опора соединена с пролетным строением с помощью опоры скольжения (узел Б), допускающей относительный поворот пролетного строения вокруг центрального вертикального штыря (узел В) жесткой опоры, гибкая опора соединена с пролетным строением с помощью сферического шарнира (узел Г), обеспечивающего поворот во всех направлениях. В этом случае при забегании одной опоры относительно другой пролетное строение не изгибается.