9.2. Судовые краны

9.2.1. Общие сведения

Независимо от наличия в морских и речных портах доста­точно мощного подъемно-транспортного оборудования суда должны быть снабжены грузоподъемными устройствами, как правило кра­нами. При этом обеспечивается независимость судов от наличия в порту свободных грузоподъемных машин и сокращаются сроки погрузки и разгрузки судов, а соответственно, и время их оборачи­ваемости. Кроме того, в морских портах нередко производится пере­валка грузов с морских судов на речные, и наоборот. Но портовые краны не всегда имеют достаточный вылет для обеспечения таких операций. В этих условиях используют судовые краны.

В настоящее время на судах применяют стреловые поворотные, козловые и подпалубные краны. Масса крана должна быть по воз­можности минимальна. Вместо тяжелых судовых кранов целесо­образнее иметь так называемые судовые грузовые стрелы. Для до­стижения по возможности более высокой производительности ско­рость подъема порожнего крюка иногда принимают больше ско­рости подъема номинального груза. Для регулирования скорости отдельных механизмов применяют двух- или трехскоростные дви­гатели переменного тока, двигатели постоянного тока с независимым возбуждением и редукторы с переключением ступеней. Судовые краны должны сохранять работоспособность при ветре до 6 баллов и крене судна до 5е. Управление судовыми кранами должно быть до­статочно простым, так как его часто выполняют портовые рабочие. Электродвигатели, механизмы и электропроводка судовых кранов должны быть выполнены во влагозащитном исполнении.

Грузоподъемность судовых кранов согласно ГОСТ 25002—81 составляет 1—320 т, максимальный вылет 8—15 м, минимальный вылет 3—6 м, скорость подъема груза 4,4—40 м/мин, скорость изме­нения вылета 25—30 м/мин, частота вращения 1—1,5 об/мин.

9.2.2. Конструктивные особенности

Поворотные стреловые краны. Кран с поворотной плат­формой, или неподвижной колонной, позволяет брать груз в любой точке трюма или погрузочной площадки порта в зоне действия крана и опускать его также в любой точке этой зоны. Кран, как правило, имеет три механизма: подъема груза, изменения вылета и поворота. На больших судах нередко устанавливают несколько таких кранов.

Рис. 9.9. Схема судового крана с неподвижной колонной

Привод кранов обычно электрический, переменного или постоянного тока от бортовых электростанций судна. Краны могут быть крюко­выми и грейферными. На рис. 9.9 представлен судовой кран с не­подвижной колонной. Следует отметить, что механизмы поворотных стреловых судовых кранов не защищены от атмосферных воздействий.

Судовые поворотные краны обычно устанавливают на опорной конструкции, имеющей форму круглой трубы с уширенной верхней частью, связанной с элементами корпуса судна. Эти краны можно устанавливать также и на портале (рис. 9.10), перемещающемся вдоль корпуса судна.

Козловые судовые краны. Эти краны передвигаются по рельсо­вым путям, проложенным по палубе над крышками трюмных лю­ков. Главные балки моста жестко прикреплены к опорам. Стойки каждой из опор соединены между собой стяжкой. Таким образом, кран представляет собой жесткую пространственную конструкцию. При отсутствии консолей кран невозможно использовать для по-грузо-разгрузочных работ. Однако в походном положении консоли необходимо убирать, так как они создают большое аэродинамическое сопротивление и мешают маневрированию судна (особенно в порту). Поэтому их делают выдвижными или складными. В походном поло­жении кран сдвигают к кормовой надстройке судна, консоли уби­рают и кран прочно крепят к палубе. На судах применяют также однобалочные козловые краны.

Представляет интерес судовой козловой кран грузоподъемностью 3 т, выпускаемый японской фирмой «Мицубиси» (рис. 9.11). Кран

Рис 9.10, Судовой поворотный кран на портале, перемещающемся вдоль кор­пуса судна: 1— срелсподъемвал лебедка; 2 — механизм поворота; 3 — грузовая лебедка

Рис. 9.11. Судовой козловой кран с выдвигающейся рамой: — корпус судна; 3 — опора крана; Я — мост крана; 4 — тележки; 1 — рама; 6 — ролики

Рис. 9.12. Судовой грейферный кран с опускающимся мостом и конвейером: 1 — корпус судна; 2 — колеса крана; 3 — опускающиеся опоры;4 — мост крана; 5 тележка; 5 — грейфер; 7 — конвейер

имеет пролет 15,2м, консоли длиной по 6, 7м каждая, полную высоту подъема 18,3 м, скорости: подъема 60 — 30 м/мин; передвижения тележки 50 м/мин; передвижения крана 10 м/мин. Между двумя главными балками крана в направляющих роликах может переме­щаться рама, длина которой равна длине главных балок. Эта рама, будучи выдвинута на правый или левый борт судна, образует кон­соль. Грузовая тележка движется внутри рамы, к которой прикреп­лена кабина крановщика.

На рис. 9.12 представлена схема грейферного судового крана. Особенностью этого крана являются опоры, имеющие Г-образную форму и перемещающиеся с помощью гидроцилиндров в вертикаль­ное или наклонное положение. Пролетное строение имеет прорези, в которые входят штыри, соединяющие его с опорами. При наклоне опор в походное положение высота конструкции уменьшается.

Рис. 9.13. Зубчато-реечный механизм передвижения судового крана козлового: 1— корпус судна; 2 — зубчатая рейка; 3 — шестерня; 4 - рельс; 5 — ходовое колесо крана; 6 и 7 — редукторы; 8 — двигатель

Кран оборудован ленточным конвейером. Такими кранами оборудуют суда, перевозящие насыпные материалы (уголь, руду и пр.).

Подпалубные краны. Особым типом судовых кранов являются подпалубные краны, предназначенные для погрузки или разгрузки автомобилей, крупных штучных грузов и других грузов в контейне­рах или на специальных поддонах. Суда, оборудованные этими кранами, имеют в бортах проемы, закрываемые в походном положе­нии герметичными створками. Под главной палубой, от проема пра­вого борта до проема левого борта, подвешены подкрановые пути, по которым на роликах передвигается прямоугольная рама — мост крана. Внутри рамы движется грузовая тележка с подвешенной к ней кабиной крановщика. Рама и кабина могут двигаться одновре­менно. В крайнем положении рамы вылет ее за борт составляет 4,6 м. Грузоподъемность этих кранов достигает 6,5 т. Кран оборудован простейшим автоматическим захватом для поддонов, который под­вешивают на четырех канатах. Управление краном осуществляется из кабины крановщика. Кран может перемещать грузы только по­перек судна. Перемещение груза вдоль судна должно производиться другими средствами (подпалубными погрузчиками, электрокарами и т. п.).

Механизмы судовых кранов. Механизмы подъема судовых кра­нов принципиально не отличаются от механизмов подъема кранов общего назначения. К особенностям первых относится наличие в них устройства, служащего для уменьшения раскачивания груза. В простейшем случае груз подвешивается на трех канатах. На вер­шине стрелы расставлены блоки, и груз, находящийся под дейст­вием натяжения трех наклонных ветвей каната, раскачивается меньше, чем груз, подвешенный на одном канате. К специфическим условиям работы судовых кранов относятся качка, крен и дифферент судна. В связи с этим в качестве механизма передвижения приме­няют зубчато-реечный механизм (рис. 9.13). Иногда используют и механизмы с цепным приводом. В отдельных случаях применяют канатный привод передвижения тележек по обычной схеме.

В походном положении краны, передвигающиеся по палубе судна, должны быть надежно закреплены с помощью специальных устройств.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абрамович И.И., Котельников Г.А. Козловые краны общего назначения. 2-е изд. М.: Машиностроение, 1983. 282 с.

2. Александров М.П. Подъемно-транспортные машины. 5-е изд. М.: Высшая школа, 1979. 558 с.

3. Башенные краны/Л.А. Невзоров, А.А. 3арецкии, Л.М. Волин, В.Л. Лившиц, И.М. Смородинский. М.: Машиностроение, 1979. 296 с.

4. Богинский К.С., Зотов Ф. С., Николаевский Г.М. Мостовые и металлургические краны. М.: Машиностроение, 1970. 300 с.

5. Богданов Е.С., Петухов П.3. Тормозные устройства кранов. Свердловск: Машгиз, 1952. 272 с.

6. Брауде В.И. Вероятностные методы расчета грузоподъемных машин, Л.: Машиностроение, 1978. 231 с.

7. Брауде В.И. Надежность портальных и плавучих кранов. Л.: Машиностроение, 1967. 155 с.

8. Вайнсон А.А. Подъемно-транспортные машины. 3-е изд. М.: Машиностроение, 1975. 431 с.

9. Вайнсон А.А., Андреев А. Ф. Крановые грузозахватные устройства. Справочник. М.: Машиностроение, 1982. 303 с.

10. Гохберг М. М. Металлические конструкции подъемно-транспортных машин. 3-е изд. Л.: Машиностроение, 1976. 454 с.

11. Дукельский А.И. Портовые грузоподъемные машины.: Учебник. 2-е изд. М.: Транспорт, 1970. 439 с.

12. Звонарев В.И. Исследование силового взаимодействия ковочных кранов с гидравлическими прессами: Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. Ленинградский политехнический институт им. М.И Калинина, 1979. 20 с.

13. Зерцалов А.И., Певзнер Б.И. Краны-штабелеры. 2-е изд. М.: Машиностроение, 1974. 216 с.

14. Каракулин Г.Г. Методика расчета оптимальных параметров канатных грейферов. Труды Горьковского института инженеров водного транспорта, 1980.вып. 177, ч. II. 190 с.

15. Ланг А.Г., Мазовер И.С., Майзель В.С. Портальные краны. 2-е изд. М.—Л.: Машгиз, 1962. 284 с.

16. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов. М.: Металлургия, 1981. 168 с.

17. Расчеты металлургических кранов; С.А. Казак, В.П. Котов, П.3. Петухов, В.Н. Суторихин. М.: Машиностроение, 1973. 264с.

18. Справочник по кранам, Т.1/Под ред. Дукельского А.И. 2-е изд. М.—Л.: Машиностроение, 1971. 399 с.

19. Справочник по кранам. Т.2/Под ред. А.И. Дукельсксго. 2-е изд. Л.: Машиностроение, 1973. 503 с.

20. Таубер Б.А. Грейферные механизмы. 2-е изд. М.: Машиностроение, 1967. 424 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение