2. Классификация кранов

Краны – универсальные грузоподъемные машины, включающие в себя остов в виде металлоконструкции и несколько установленных на нем крановых механизмов. Типаж кранов, применяемых в промышленности, строительстве и на транспорте чрезвычайно многообразен.

Грузoпoдъемные крaны предстaвляют сoбoй мaшины цикличнoгo действия, преднaзнaченные для пoдъемa и трaнспoртирoвки грузa, удерживaемoгo пoсредствoм грузoзaхвaтнoгo oргaнa или пoдвешеннoгo зa крюк[18]. Кoнструкция крaнa включaет в себя следующие сoстaвляющие:

• Оснoвa крaнa — метaллoкoнструкция, сoединяющая прoлеты, oпoры, стрелы и другие элементы. Применение кoнкретнoгo типa oбуслaвливaется техническими, технoлoгическими и другими требoвaниями.

• Мехaнизм пoдъемa грузa - элемент сoстoитоящий из гибкoгo пoдъемнoгo oргaнa (цепь или стaльной крaн), грузoвoй лебедки и грузoзaхвaтнoгo устрoйствa(крюкoвые пoдвески, петли, грейферы или др.). • Грузoзaхвaтный oргaн aвтoмaтический - пневмaтические присoсы, электрoмaгниты. Неaвтoмaтические - петли, крюки крaнoвые.

Тaкже oтдельные мoдели пoдъемных крaнoв мoгут oбoрудoвaться мехaнизмaми врaщения несущегo элементa вoкруг oпoры, изменения вылетa стрелы, передвижения грузoвoй тележки и другими устрoйствa, рaсширяющими сферу применения крaнa и делaющие егo эксплуaтaцию бoлее удoбнoй.

Рaбoчий цикл пoдъемнoгo крaнa включaет три oснoвных этaпa:

• зaхвaт грузa;

• рaбoчий хoд, тo есть перемещение грузa и егo рaзгрузкa;

• хoлoстoй хoд — вoзврaт пoдъемнoгo мехaнизмa крaнa в исхoднoе пoлoжение.

Следует отметить, что нa диaгрaмме движения рaбoчегo и хoлoстoгo хoдoв тaкже выделяются три хaрaктерных учaсткa: рaзгoн, движение с устaнoвившейся скoрoстью и тoрмoжение. Осoбo вaжными являются учaстки рaзгoнa и тoрмoжения крaнa. Именнo нa эти этaпы прихoдятся высoкие динaмические нaгрузки нa крaнoвые кoлесa и другие кoнструкциoнные элементы oбoрудoвaния[10].

Обслуживaнием крaнa зaнимaются минимум двa челoвекa: крaнoвщик и стрoпaльщик. Первый oсуществляет непoсредственнoе упрaвление мехaнизмaми крaнa, a втoрoй сцепляет и рaсцепляет грузы с грузoзaхвaтными приспoсoблениями.

Таблица 2.1

Классификация кранов

№ п/п	Термин	Определение	Схема
Классификация грузоподъемных кранов по конструкции
1.1	Кран мостового типа	Кран, у которого грузозахватный орган подвешен к грузовой тележке, тали или крану стрелового типа, перемещающимся по мосту
1.1.1	Кран мостовой подвесной	Кран, у которого мост подвешен к нижним полкам надземного кранового пути
1.1.2	Кран-штабелер мостовой	Кран мостовой, оборудованный вертикальной ко­лонной с грузоподъемником (устройством) для штабелирования груза
1.2	Кран стрелового типа	Кран, у которого грузозахватный орган подвешен к стреле или тележке, перемещающейся по стреле
1.2.1	Кран консольный	Кран стрелового типа, грузозахватный орган кото­рого подвешен к жестко закрепленной консоли (стреле) или к тележке, перемещающейся по кон­соли (стреле)
Классификация кранов по виду грузозахватного органа
1.3	Кран крюковой	Кран, оборудованный грузозахватным в виде крюка
1.4	Кран грейферный	Кран, оборудованный грузозахватным органом в виде грейфера
№ п/п	Термин	Определение	Схема
1.5	Кран магнитный	Кран, оборудованный грузозахватным органом в виде электромагнита
1.6	Кран мульдо-магнитный	Кран мостовой, оборудованный грузозахватным органом в виде электромагнита и при­способлением для перемещения мульд
1.7	Кран мульдо-грейферный	Кран мостовой, оборудованный грузозахватным органом в виде грейфера и приспособлением для перемещения мульд
1.8	Кран мульдо-завалочный	Кран мостовой, оборудованный хоботом для за­хвата мульд
1.9	Кран штыревой	Кран мостовой, оборудованный захватом для из­влечения штырей из электролизеров
1.10	Кран литейный	Кран мостовой, оборудованный механизмами подъема и опрокидывания литейного ковша

Типовыми крановыми механизмами являются: механизм подъема груза в виде лебедки в комбинации с полиспастом; механизм передвижения крана или какой-либо его части; механизм изменения вылета, изменяющий в стреловых кранах положение грузового крюка относительно остова; механизм вращения поворотной части крана. Как в процессе работы, так и в периоды монтажа и даже в нерабочие периоды и металлоконструкция крана, и элементы крановых механизмов находятся под воздействием ряда находящихся в различных сочетаниях нагрузок.

Мостовые краны (рис. 2.1) применяют в цехах ремонтных предприятий и производственных цехах предприятий строительной индустрии.

Рис. 2.1. Схема мостовые краны

Конструкции специальных мостовых кранов весьма разнообразны. Эти краны могут быть поступательно перемещающимися по крановым рельсам или вращающимися вокруг вертикальной оси. К вращающимся кранам относятся хордовые, радиальные и поворотные.

Поступательно перемещающимися мостовые краны имеют однобалочные и двухблочные мосты с нормальной длиной пролета или увеличенной до 40-60 м. Грузоподъемность этих машин составляет 400-500 т. и более.

Поступательно перемещающиеся мостовые краны часто снабжают крюками, скобами либо специальными грузозахватными устройствами (магнитами, грейферами, механическими клещами). Мостовые краны снабжены тележками, предназначенными для подъема и перемещение груза вдоль пролета. Тележки могут перемещаться по рельсам, закрепленные на верхних или нижних поясах мостов. Тележки, передвигающиеся по нижним поясам мостов, могут перемещаться по переходным мостикам из одного пролета цеха в рядом расположенный. Переходные мостики с рельсами для тележек расположены под подкрановыми балками и имеют троллеи для питания электродвигателей [17].

Механизмы мостового крана обеспечивают три движения: подъем груза, передвижение тележки и передвижение моста. Механизм подъема представляет собой лебедку, связанную со сдвоенным полиспастом; при грузоподъемности более 10 т. краны оснащают двумя самостоятельными механизмами подъема – главным и вспомогательным, имеющим грузоподъемность, равную приблизительно 0.25 основной, и используемым для подъема малых грузов с большой скоростью.

Механизм подъема грейферного крана выполняют в виде двух одинаковых подъемных независимых механизмов, электродвигатели которых управляются двумя контроллерами, имеющими общую рукоять управления. Механизм передвижения тележки имеет два холостых и два приводных колеса, вращаемых электродвигателем через редуктор.

Классификация мостовых кранов по конструкции:

1.Радиальный кран. Радиальный кран, вращающается относительно одной из своих опор, имеет длину пролета, равную радиусу кольцевой рабочей площадки, которую он обслуживает. Ось вращения моста закреплена на опоре, смонтированной в центральной части рабочей площадки и прикрепленной к потолку здания. Тележка предназначена для обслуживания той площади кольца, которая меньше площади кольца радиусом с учетом тех расстояний, на которые тележка не может подходить к ходовой ведущей тележке, перемещающейся по кольцевому рельсу, к опоре.

2. Ходовой кран. Хордовый кран рис , как и радиальный, перемещается по одному кольцевому рельсу. Ходовые колеса закреплены на ходовых тележках, несимметрично расположенных относительно балок моста. Тележка моста предназначена для обслуживания меньшей площади кольца при том же радиусе, как у радиального крана.

3.Поворотный кран. Поворотный мостовой кран рис имеет длину моста крана – диаметра кольцевого рельса. Тележка, перемещаясь по балкам моста, обслуживает большую площадь, чем радиальный кран, так как может поднимать грузы в центре рабочей площадки. В этом кране ходовые тележки и перемещаются в противоположные стороны при повороте моста относительно центра окружности кольцевого рельса. Ходовые колеса так же, как и в других кранах, имеют оси, ориентированные по радиусу кольцевой рабочей площадки.

4. Магнитные краны. Магнитные краны предназначены для подъема и транспортирования ферромагнитных материалов (скрапа, стружки, листового и профильного проката, изложниц для разливки стали и т.д.), снабжены грузовыми электромагнитными, подвешиваемыми на крюковой подвеске или траверсе( на гибком или жестком подвесе). Грузоподъемность магнитных кранов составляет от 5 до 40 т, скорость подъема 14-20 м/мин. Кран состоит из моста с механизмом передвижения, одной или двух тележек с механизмом подъема и передвижения, подъемных магнитов и кабины, подвешиваемой к металлоконструкции моста. Механизмы передвижения этих кранов и их тележек не имеют отличий по сравнению с механизмами мостовых кранов общего назначения.

5. Однобалочные мостовые краны. В зависимости от типа привода различают однобалочные мостовые краны с ручным и электрическим приводом.

В ручных подвесных мостовых кранах (ГОСТ 7075-80 и ГОСТ 7413-80) в качестве механизмов подъема применяют подвесные цепные тали. Однобалочный опорный мостовой кран состоит из моста, выполненного в виде двутавровой балки, опирающейся на две концевые балки, ручного механизма передвижения, приводимого в движение цепью, и ручной тележки с цепным приводом. Грузоподъемность этих кранов – 5т.

В качестве несущей балки однобалочных кранов подвесной конструкции применяют, как правило, двутавр. Балки подвешивают к ходовым кареткам, которые перемещаются по подкрановым двутавровым направляющим. Половина опорных кареток – приводные. Стыковку несущих балок соседних пролетов осуществляют с помощью специальных замков, предотвращающих переход тележки на соседний полет при открытом замке. Подвесные мостовые краны существенно легче опорных мостовых кранов той же грузоподъемности. К тому же они позволяют использовать практически всю полезную площадь производственного помещения.

6. Двухбалочные мостовые краны.

В зависимости от типа привода различают двухбалочные мостовые краны с ручным и электрическим приводом. Наиболее распространены мостовые краны с коробчатыми главными балками. Такой кран представляет собой конструкцию, состоящую из балочного или ферменного моста, опирающийся на поперечные концевые балки, в которых закреплены ходовые колеса, приводимые во вращение механизмом передвижения крана. Мост перемещается по подкрановым путям (вдоль цеха), уложенным на подкрановые балки, опирающиеся на колонны здания. По мосту передвигается тележка. Аппаратура управления размещается в кабине. Питание крана электроэнергией осуществляется через главные троллеи, расположенные вдоль подкрановой балки.

Тележка представляет собой конструкцию, состоящую из сварной рамы, одного или двух механизмов подъема, механизма передвижения.

Индексация кранов. Стреловые самоходные краны обозначаются индексами, состоящими из буквенной и цифровой частей.

Буквенная часть, стоит перед цифровой, обозначает принадлежность машины к группе кранов, некоторые отличительные особенности его конструкции или назначение: К - кран, АК - автомобильный кран, МКГ, МКП или МКА - монтажный кран гусеничный, пневмоколесный или автомобильный; ДЭК - дизель-электрический кран; СКГ - специальный кран гусеничный, СМК - специальный монтажный кран. Цифровая часть обозначает грузоподъемность крана и порядковый номер модели. Буквенная часть, стоящая после цифровой, характеризует очередную модернизацию, исполнение крана (северное, тропическое) или другие данные.

Согласно ГОСТу при записи наименования крана были приняты следующие обозначения по ходовому оборудованию: КГ - гусеничный, КП - пневмоколесный, КШ - на шасси автомобильного типа, КА - на шасси грузового автомобиля, КК - на короткобазовом спецшасси; цифры после буквенной части обозначают грузоподъемность крана в тоннах [4].

Цифровая часть, которую пишут после буквенной через тире, обозначает основные данные о кране в следующем порядке: первая цифра - размерную группу, вторая - тип ходового устройства, третья и четвертая - соответственно характер подвески стрелы и порядковый номер модели крана.

Первая цифра и индекс стреловых самоходных кранов может быть 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и соответственно обозначать размерную группу крана (грузоподъемность 4; 6,3; 10; 16; 25; 40; 63 или 100 т).

Вторая цифра может быть 1, 3, 4 или 5 и, соответственно, обозначать гусеничное ходовое устройство, пневмоколесное, на специальном шасси и на шасси грузового автомобиля (цифра 1 обозначает гусеничное устройство (Г), 2 - гусеничное уширенное (ГУ), 3 - пневмоколесное (П), 4 - специальное шасси автомобильного типа (Ш), 5 - шасси стандартного грузового автомобиля (А), 6 - шасси серийного трактора (Тр), 7 - прицепное ходовое устройство (Пр), 8 и 9 - резерв).

Третья цифра может быть 6 или 7 и соответственно обозначать канатную или жесткую подвеску стрелы.

Последняя цифра обозначает порядковый номер модели.

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

Например, индексом КС-8161ХЛ обозначается КС - кран, 8 - восьмой размерной группы (грузоподъемностью 100 т), 1 - на гусеничном ходу, 6 - с гибкой подвеской стрелы, 1 - первой модели, ХЛ - в северном исполнении.