Местонахождение оператора

У кранов с механическим приводом будет разнообразное расположение операторского пульта управления. При управлении с пола, кран с механическим приводом обычно оснащен кнопочным подвесным пультом управления. Подвесной пульт может подвешиваться с фиксированной точки на мостовом кране, с движущейся лебедки или с отдельной несущей трос системы. Это позволяет оператору двигаться вперед и назад вдоль мостового крана независимо от лебедки, обеспечивая ему (ей) необходимое управление грузом, сохраняя при необходимости безопасное расстояние от груза.

Среди других методов будут кабины и дистанционное управление по радио. Операторские кабины обычно используются на высокоскоростных, тяжелых, опорных, двухбалочных кранах. Кабина прикрепляется или к мостовому крану, или к крановой тележке. Оператор перемещается в кабине и регулирует движение крана с помощью переключателей. Дистанционное управление краном по радио может применяться там, где оператору было бы трудно или опасно находиться.

Системы управления

Предлагаются разнообразные двигатели и схемы управления кранами. В самой простой и недорогой системе будет одна скорость, используется асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором переменного тока и один реверсивный замыкатель для изменения направления работы двигателя. Для предотвращения резких запусков может использоваться плавный электронный пуск. Когда грузоподъемность увеличивается, а скорости и рабочие циклы становятся быстрее, то необходимо иметь множество скоростей, (две, три или пять) или неопределенный диапазон регулируемых скоростей. Системы управления могут работать и от переменного и от постоянного тока. В более старых технологиях обычно все еще используются магнитные замыкатели-регуляторы. Они обычно недорогие, легко ремонтируемые, работают почти при любых условиях окружающей среды и обычно продолжают работать даже с нарушениями настройки. К недостаткам относится множество изнашивающихся частей, требующих регулярной замены, не вполне достаточная скорость управления, ударная нагрузка на зубчатую передачу, большее техническое обслуживание двигателей переменного тока или более высокая стоимость двигателей постоянного тока.

В современных системах управления используются устройства с микропроцессорами, такие как инверторные приводы переменного тока с регулируемой частотой. Инверторные приводы избавляют от магнитных замыкателей и связанных с ними движущихся частей и обеспечивают исключительно точное управление скоростью с регулируемым ускорением и замедлением, сокращая ударную нагрузку на зубчатую передачу и раскачивание груза. Они работают со стандартными недорогими асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором переменного тока. В большинстве своем, инверторы являются полностью программируемыми, и оснащены самодиагностикой для быстрого выявления неполадок.

Опорные мостовые краны

Опорные подвесные мостовые краны – это один из наиболее часто используемых видов оборудования по обработке материалов на складах с обработкой тяжелых грузов. Они используются для транспортировки грузов по воздуху в любую часть склада. Также как среди подвесных кранов, здесь есть несколько вариантов опорных кранов, используемых на складах.

Рис. 25.8 Опорный однобалочный кран

Однобалочные краны

Опорные однобалочные краны состоят из балки, смонтированной поверх двух концевых тележек, расположенных по ширине здания и лебедки, передвигающейся по нижней кромке конструкционной балки. Обычная грузоподъемность этих кранов будет до 20 тонн, а длина пролета – до 60 футов. Лебедки и крановые тележки похожи на те, что используются на подвесных кранах. Опорные однобалочные краны обычно управляются с пола с помощью подвесных пультов управления, которые передвигаются вместе с лебедкой вдоль конструкционной балки. Однобалочные опорные краны очень экономичны при обработке легких и средних грузов.

Двухбалочные краны

У опорных двухбалочных кранов, в отличие от однобалочных кранов, крановая тележка смонтирована над крановыми балками. Крановая тележка передвигается вдоль балки на рельсах, установленных поверх мостовых балок. В этом проекте лебедка размещается как можно ближе к стропильным фермам крыши здания, предоставляя наибольшую возможную высоту подъема в данном здании.

Рис. 25.9 Опорный двухбалочный кран

Козловые краны

Также как мостовые краны, козловые краны используют подвесные или опорные крановые тележки. Козловые краны бывают с одной или двумя балками, с одной или двумя монтажными треногами. У козлового крана с одной монтажной треногой есть концевая тележка, передвигающаяся по дорожке, с опорой на здание и одна или две балки нужной длины. Эти балки соединены с монтажной треногой, которая соединена со второй концевой тележкой, передвигающейся по рельсу на рабочей площадке. У козлового крана с двумя треногами похожая конструкция; однако, он полностью опирается на рабочую площадку, используя два рельса, проходящие по всей длине или части длины здания, в соответствии с потребностями. Козловые краны внутри закрытого склада обычно используются в дополнение к подвесным кранам. Достаточно часто они с одной треногой, с пролетом в четверть или половину всей площадки крана, увеличивая гибкость при обработке материалов. Обеспечивается перемещение материалов по воздуху, когда два крана работают независимо друг от друга. Козловые краны с двумя треногами чаще используются вне склада, например, при размещении, приемке и разгрузке стальных изделий.

Рис. 25.10 Козловой кран с одной монтажной треногой

Краны-штабелеры

Краны-штабелеры – это другой вид кранов, позволяющий более эффективно использовать кубическое пространство при хранении материалов (Рис. 25.11). По своей конструкции эти краны обычно опорные, двухбалочные. Но вместо обычного крюка и проволочного троса, подвешенного на лебедке, у крана-штабелера есть мачтовая конструкция, подвешенная на крановой тележке. Рама с вилочным захватом, гидроподъёмником или другим приспособлением для обработки груза поднимается и опускается вдоль мачты с помощью лебедки, смонтированной на крановой тележке. Часто лебедка и мачта прикреплены к поворотной платформе, что дает возможность вращать груз на 360°. Кран-штабелер может размещать материалы в тех местах складских стеллажей, которые недоступны для вилочных погрузчиков из-за местоположения и веса груза. Этот кран может перемещать грузы напрямую с автомобиля и на автомобиль, из ж/д вагонов и в ж/д вагоны, или рабочие места, избавляя от двойной обработки и уменьшая вероятность повреждения продукции. Полная высота хранения с множеством узких проходов максимизирует эффективное использование кубического пространства и сильно сокращает площадь пола, необходимую для хранения материалов. Так как благодаря мачте нет раскачивания грузов, то краны-штабелеры успешно применяются в автоматизированных складских операциях.

Рис. 25.11 Опорный мостовой кран-штабелер

Общие рекомендации при выборе мостовых кранов

Правильный выбор мостовых кранов очень важен. В Таблице 25.2 описываются шесть классов кранов по интенсивности работы и нагрузке, но этого недостаточно для выбора крана. Нужно также определить, какие потребуются скорости работы крана. В Таблице 25.3 даны общие рекомендации о скорости. При специфическом рабочем цикле потребуется полное исследование, касающееся обработки материалов, расстояния для передвижения и объем материалов, проходящих через объект, что поможет определить необходимые для производства скорости. Выбор типа лебедки определяется не только классом крана, но также необходимым периодом работоспособности. Следующие вопросы должны быть тщательно проанализированы, чтобы обеспечить выбор необходимого крана:

Рабочие периоды с Нечастые тяжелые

Классификация и применение ровной нагрузкой рабочие периоды

Класс лебедки	Типичные сферы применения	Срок службы лебедки при K=0,5 часов	Максим. время во включен. состоянии, минут в час	Максим. кол-во пусков в час	Минут	Пусков
m	Электростанции и коммунальные предприятия, редкое использование. Лебедки используются, в основном, для установки и обслуживания тяжелого оборудования, где груз часто приближается к грузоподъем-ности лебедки, периоды использования нечастые.	1250	8	75	30	100
H2	Легкие машинные цеха и отрасли промышленности и техническое обслуживание, где нагрузка и использование случайны, и где суммарное время работы оборудования не превышает 10% - 15% от рабочего периода.	2500	8	75	30	100
H3	Общее машиностроение, сборка и складское хранение, где нагрузка и использование случайны, и где суммарное время работы оборудования не превышает 15% - 25% от рабочего периода.	5000	15	150	60	200
H4	Большие объемы обработки при хранении стали на складах, механические цеха, металлообрабатывающие и металлургические заводы и литейные цеха. Ручные или автоматические циклические операции термообработки и гальванического покрытия. Суммарное время работы оборудования обычно достигает 25% - 50% от рабочего периода, с нагрузкой на уровне проектной мощности грузоподъемность часто обрабатывается.	10000	30	300	Не применимо	Не применимо
H5	Обработка материалов навалом, с использованием ковшей, магнитов и других тяжелых приспособлений. Оборудование часто управляется из кабины. Часто необходимы непрерывные рабочие циклы. Пользователь должен определить подробности операций, включая вес приспособлений.	20000	До непрерывн.	600	Не применимо	Не применимо

Таблица 25.1 Классификационная таблица лебедок по уровню нагрузки

2.2 Класс A (в режиме ожидания или нечастых нагрузок)

К этому классу относятся краны, которые могут использоваться при работах по установке оборудования на электростанциях, в общественных коммунальных службах, в машинных залах (ГЭС) и трансформаторных подстанциях и др., где требуется точная обработка при низкой скорости, с продолжительными периодами ожидания и простоя. С полной нагрузкой краны могут работать при первоначальной установке оборудования и при нечастом техническом обслуживании.

2.3 Класс B (легкие нагрузки)

Сюда относятся краны, которые могут использоваться в ремонтных мастерских, при легких сборочных операциях, в служебных зданиях, на складах с легкими материалами и т.д., где небольшие нагрузки и низкая скорость. Периоды простоя сменяются полной нагрузкой, с двумя - пятью подъемами грузов в час, со средней высотой подъема в десять футов.

2.4 Класс C (средние нагрузки)

Сюда относятся краны, которые могут использоваться в механических цехах или машинных залах целлюлозно-бумажных комбинатов и т.д., где будут средние нагрузки. В этом типе обслуживания, краны обрабатывают грузы, в среднем, на 50% от расчетной мощности (грузоподъемности), с пятью - десятью подъемами грузов в час, в среднем, на 15 футов, не больше 50% грузов поднимается при расчетной мощности.

2.5 Класс D (большие нагрузки)

Сюда относятся краны, которые могут использоваться в тяжелых механических цехах, литейных цехах, заводах по обработке металлов давлением или сваркой, складах для хранения стали, контейнерных станциях, лесопильных заводах и т.д., со стандартными ковшами и магнитами, на тяжелом производстве. В этом типе обслуживания, грузы, приближающиеся к 50% от расчетной грузоподъемности (мощности) обрабатываются непрерывно в течение всего рабочего периода. Необходима высокая скорость работы, с 10 - 20 подъемами грузов в час, в среднем, на 15 футов, не больше 65% грузов поднимается при расчетной мощности.

2.6 Класс E (очень большие нагрузки)

В этом типе обслуживания требуются краны, способные обрабатывать грузы близко к расчетной грузоподъемности. Применяются краны с магнитами, ковшами, комбинацией магнитов и ковшей на складах металлолома, цементных заводах, лесопилках, заводах по производству удобрений, при обработке контейнеров и т.д., с 20 или больше подъемами грузов в час при (или около) расчетной мощности (грузоподъемности).

2.7 Класс F (постоянные очень большие нагрузки)

В этом типе обслуживания требуются краны, способные непрерывно обрабатывать грузы близко к расчетной грузоподъемности при очень больших нагрузках в течение всего срока службы. Здесь могут быть специально спроектированные краны, предназначенные для выполнения рабочих задач, влияющих на весь производственный процесс. У этих кранов должна быть высочайшая надежность и очень легкое техническое обслуживание

Таблица 25.2 Классификации кранов по нагрузке

Управляемые с пола краны
	Лебедки					Крановые тележки			Мостовые краны
Грузоподъемность, тонн		Медлен.	Средн.	Быстр.	Медлен.		Средн.	Быстр.		Медлен.	Средн.	Быстр.
3		14	35	45	50		80	125		50	115	175
5		14	27	40	50		80	125		50	115	175
7.5		13	27	38	50		80	125		50	115	175
10		13	21	35	50		80	125		50	115	175
15		13	19	31	50		80	125		50	115	175
20		10	17	30	50		80	125		50	115	175
25		8	14	29	50		80	125		50	115	175
30		7	14	28	50		80	125		50	115	150
35		7	12	25	50		80	125		50	115	150
40		7	12	25	40		70	100		40	100	150
50		5	11	20	40		70	100		40	100	150
60		5	9	18	40		70	100		40	75	125
75		4	9	15	40		70	100		30	75	125
100		4	8	13	30		60	80		25	50	100
150		3	6	11	25		60	80		25	50	100

Таблица 25.3 Предлагаемая рабочая скорость (футов в минуту)

1. Грузоподъемность (т.е. самые тяжелые обрабатываемые грузы)

2. Тип системы:

1. Опорный кран (двухбалочный или однобалочный),

2. Подвесной кран (двухбалочный или однобалочный),

3. Кран-балка,

4. Монорельсовая система.

3. Длина кранового пути или монорельса

4. Нагрузка (т.е. сколько подъемов груза в час и средний вес груза)

5. Тип привода:

1. Ручной,

2. Электрический,

3. Пневматический.

6. Грузы для обработки

7. Скорость (при механическом приводе):

1. Мостового крана,

2. Крановой тележки,

3. Лебедки.

8. Необходимая высота подъема, включая высоту ниже уровня пола

9. Тип воздуха, температура, пыль, влажность, химические вещества

10. Длина пролета балки крана или кран-балки

11. Способ управления: с пола, из кабины, дистанционное управление по радио, полуавтоматизированное или полностью автоматизированное управление

12. Просветы между краном и зданием

13. Дополнительные устройства ниже крюка:

1. Грейфер (захватные устройства),

2. Электромагниты,

3. Специальные приспособления.