книги из ГПНТБ / Зерцалов, А. И. Краны-штабелеры

В табл. 13 приведены основные размеры, а также значения коэффициента Кк некоторых отечественных кранов-штабелеров,

выпускаемых серийно.

Из табл. 13 видно, что стеллажные краны-штабелеры полнее используют объем склада, чем мостовые. Коэффициент конструк­ ции стеллажных кранов-штабелеров может достигать 48%. Это обеспечивается применением автоматического управления, а также при конструктивном решении, когда кабины не увеличивают верхние мертвые зоны стеллажей.

Другой группой параметров, определяющих производитель­ ность кранов-штабелеров, являются рабочие скорости механиз­ мов.

Специфические условия работы кранов-штабелеров, заклю­

141

уменьшить зазоры между грузом (краном) и стеллажами для лучшего использования объема последних, требуют применения определенных рабочих скоростей механизмов.

Практика показала, что наилучшие условия для попадания грузозахватных устройств в ячейке стеллажей обеспечиваются при скорости механизма подъема 3—4 м/мин и механизма перед­ вижения 10—12 м/мин. При более высоких скоростях требуется производить по нескольку включений механизмов, что отрица­ тельно сказывается на работе крана из-за перегрузки механиз­ мов и электрооборудования, а также вследствие раскачивания крана при доводке. Кроме того, с увеличением числа включений механизмов снижается производительность крана. Однако ско­ рости, необходимые для попадания грузозахватных устройств в ячейки стеллажей (установочные), не обеспечивают нужную производительность кранов. Поэтому основные механизмы кра­ нов делают, как правило, двухскоростными. Для этой цели применяют микроприводы, двухскоростные электродвигатели, а также электроприводы с бесступенчатым регулированием ско­ ростей.

Мостовые краны-штабелеры, управляемые с пола, имеют в соответствии с требованиями Правил Госгортехнадзора СССР, максимальную скорость передвижения 50 м/мин. Скорость подъ­ ема груза обычно принимается 8 или 12,5 м/мин.

Мостовые краны-штабелеры, управляемые из кабины, изго­ товляют с широким диапазоном рабочих скоростей без какихлибо регламентированных Правилами ограничений. Скорость

ностью 1,0—2,0 т, предназначенных для универсальных складов, составляет 50—80 м/мин. Скорость подъема обычно не превы­ шает 16 м/мин, так как краны-штабелеры имеют ограниченную высоту подъема (около 10 м), и повышение скорости приводит лишь к удорожанию привода и возрастанию массы тележки, не увеличивая существенно производительность. Скорости перед­ вижения и подъема мостовых кранов-штабелеров большой грузо­ подъемности, применяемых на крупных складах металла, дости­ гают соответственно 100 и 20 м/мин.

Стеллажные краны-штабелеры, как было отмечено, применяют на специализированных складах большой высоты и протяжен­ ности. Краны общего назначения, выпускаемые серийно, чаще всего имеют несколько исполнений приводов, что позволяет развивать скорость передвижения до 125 м/мин при автомати­ ческом управлении и до 63 м/мин при управлении из кабины. Скорость подъема таких кранов достигает 25 м/мин. Скорость передвижения стеллажных кранов-штабелеров, управляемых из кабины, может превышать 63 м/мин при условии принятия спе­ циальных мер, облегчающих условия работы оператора. Краныштабелеры с автоматическим управлением, изготовляемые по

142

Рис. 84. Цикл работы привода передвиже­ v

ния крана-штабелера

индивидуальным заказам, для особо

мые скорости работы механизмов кра- нов-штабелеров различных типов.

Рабочая скорость механизмов должна определяться с учетом области применения крана-штабелера и прежде всего с учетом размеров склада, который он должен обслуживать. При исполь­ зовании на крупном складе кранов-штабелеров с малыми рабочими скоростями приходится увеличивать не только количество кранов, но и режим работы до максимального и т. д.

Применять краны-штабелеры с большими рабочими скоро­ стями на коротком пути перемещения также нерационально, так как производительность практически не увеличивается вслед­ ствие работы крана-штабелера в неустановившемся режиме.

Рассмотрим цикл работы одного из механизмов крана-шта­ белера при перемещении на величину L (рис. 84). За время t1 механизм разгоняется до максимальной скорости vL с ускоре­ нием, средняя величина которого равна ар. После того, как меха­

низм в течение некоторого времени работал с установившейся скоростью, происходит торможение, переход на установочную скорость и остановка. Средняя величина замедления при тормо­ жении равна ат, время торможения t2. Общее время работы привода на пути перемещения L равно Т. Так как время цикла

является функцией скорости, то важно определить скорость, при которой время цикла будет минимальным. Принимая, что абсо­ лютные значения ускорений при пуске и торможении равны между

Для получения скорости vL, при которой время цикла будет

минимальным, продифференцируем последнее выражение и при­ равниваем нулю производную:

= 0.

143

+ скорость механизма должна иметь данное значение.

Рис. 85. Зависимость целесообразной vL, м/мин скорости передвижения крана-штабелера от длины стеллажа при ускорении 0 , 2 м/с

При этом скорость, обеспечи­ вающая минимальное время Т,

Vl V aL.

Так как средняя длина пере­ мещения крана равна половине длины стеллажей, то при длине стеллажей на складе L и случай­

ном выборе свободных ячеек, целесообразная скорость

vL =

при упорядоченном размещении грузов

На рис. 85 показана зависимость целесообразной скорости передвижения кранов-штабелеров от длины стеллажей L при среднем значении ускорения а = 0,2 м/с.

Краны-штабелеры подвержены значительным динамическим нагрузкам при пуске и торможении механизмов, поэтому приводы

Т а б л и ц а 15

Рекомендуемые ускорения (замедления) механизмов кранов-штабелеров в м/с2

новочной скорости до полной остановки стеллажных крановштабелеров принимать замедления в пределах 0,2—0,25 м/с2.

ПРОЧНОСТЬ И ЖЕСТКОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ

К элементам мостовых и стеллажных кранов-штабелеров управляемых с пола, из кабины или автоматически, предъявляются различные требования к прочности и жесткости, которые в неко­ торых случаях отличаются от требований Правил Госгортех­ надзора. На кранах-штабелерах в качестве несущих органов применяют стальные проволочные канаты или грузовые пластин­ чатые цепи. Исходя из условий унификации узлов мостовых крюковых кранов и кранов-штабелеров и соображений безопас­ ности (степень изнашивания канатов определить значительно легче, чем степень изнашивания цепей) на кранах-штабелерах отечественного производства преимущественно используют сталь­ ные канаты. Канаты и цепи должны быть проверены. Запас проч­ ности стальных канатов и грузовых пластинчатых цепей для кранов-штабелеров приведен в табл. 16.

Запас прочности представляет собой отношение разрыв­ ного усилия несущего органа к наибольшему натяжению ветви

146

понимается отношение момента, создаваемого тормозом, к наи­

большему статическому моменту, создаваемому на тормозном валу массой всех элементов, поднимаемых механизмом подъема (номинальным грузом, грузоподъемником, кабиной).

Важнейшим качеством металлоконструкции крана-штабелера является ее жесткость. Вертикальный прогиб балок моста кранаштабелера под воздействием наибольшей подвижной нагрузки не должен превышать 1/700 пролета крана.

Горизонтальное перемещение нижней точки колонны мосто­ вого крана-штабелера (захвата в нижнем положении) под дей­ ствием силы, равной 0,15 Q,,, приложенной в направлении движе­ ния крана к нижней точке колонны, не должно быть больше значений, показанных на рис. 68.

Из условия обеспечения нормальной работы опорно-пово­ ротного устройства, металлоконструкции, сопрягаемые с ним, рекомендуется выполнять высотой не менее 1/5 диаметра опорно­ поворотного устройства по центрам тел качения.

Для стеллажных кранов-штабелеров независимо от их кон­ струкции регламентируются предельные начальные колебания свободного конца колонны при остановке после движения с уста­ новочной скоростью, когда грузоподъемник с номинальным грузом располагается на свободном конце колонны. Наибольшие допу­ стимые начальные амплитуды приведены в табл. 17.

Отклонения свободного конца колонны под действием стати­ ческих нагрузок от массы груза и грузоподъемника не должны превышать в стеллажных кранах-штабелерах, управляемых из кабины, — 20 мм, а с дистанционным управлением— 10 мм.

УПРАВЛЕНИЕ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

Операторы управляют кранами-штабелерами с пола или из кабины, а также со стационарно установленных пультов.

Управление с пола применяют в мостовых кранах-штабелерах при высоте подъема до 5,5 м. Пульт управления в виде кнопочной станции подвешивается на кабеле (если последний допускает соответствующие нагрузки) или на канате к крановой тележке.

Большинством мостовых кранов-штабелеров управляют из кабин, которые должны выполняться закрытыми, так как краныштабелеры движутся с минимальными зазорами относительно стеллажей и штабелей. Кабина может приближаться к стелла­ жам, по крайней мере, тремя сторонами. Кабина должна иметь крышу, чтобы предохранить оператора от падения случайных предметов.

При использовании кранов-штабелеров в неотапливаемых помещениях в конструкции кабин предусматривается теплоизо­ ляция и устанавливаются приборы отопления. Окна должны закрываться небьющимся стеклом, установленным на резиновых прокладках. Применять оргстекло не рекомендуется, так как по мере эксплуатации стекло мутнеет, что ухудшает видимость. При использовании кранов-штабелеров в отапливаемых складах окна кабин могут закрываться сетками с размерами ячеек не более 100 х 100 мм. Количество и расположение окон должно создавать оператору хороший обзор.

Кабины кранов-штабелеров должны иметь минимальные габа­ ритные размеры, чтобы не увеличивать проходы для штабелиро­ вания. Кабины должны быть оборудованы всеми устройствами, обеспечивающими удобство работы оператора. Кресло оператора выполняется откидным. На задней стенке кабины устанавливается спинка, на боковых — подлокотники. Дверь в кабину открывается наружу (рис. 86, а). Чтобы исключить самопроизвольное откры­

вание двери, рукоятки двери выполняются с дополнительными защелками или запирающимися на ключ. Пульт управления рас­ полагается на стенке кабины, обращенной к грузоподъемнику.

Рис. 8 6 . Кабины:

а — мостового крана-штабелера закрытая; б — стеллажного крана-штабелера полуот­ крытая; I — вилы; 2 — колонна; 3 — кабина; 4 — механическая блокировка двери; 5 — аппараты управления; 6 — сиденье; 7 — замок кабины; 8 — датчик электрической блокировки двери; -9 — остекление или сетчатое ограждение; 10 — ограничитель гру­ зоподъемности; 11 — грузоподъемник; 12 — крыша; 13 — боковые стенки; 14 — блоки­ ровочное устройство; 15 — щиток

148

На пульте должны быть размещены следующие приборы управ­ ления: замок включения пульта с сигнальной лампой; рукоятки управления приводами моста, тележки подъема и поворота; кнопки или тумблеры для включения освещения крана, освеще­ ния кабины, звукового сигнала; сигнальная лампочка, загораю­ щаяся при перегрузке крана-штабелера, и кнопка аварийного выключения всех механизмов. В кранах-штабелерах, выпускаю­ щихся Кадиевским машиностроительным заводом, управление приводами моста и тележки совмещено в одной рукоятке (так как эти приводы не могут быть включены одновременно) кресто­ вого переключателя и поворот рукоятки всегда соответствует

на пульте не устанавливается. Во всех других случаях на пульте наносится нестирающиеся указатели направления движения меха­ низма и надписи к приборам.

Опыт эксплуатации показал, что утомляемость операторов мостовых кранов-штабелеров выше, чем операторов мостовых крюковых кранов, что объясняется увеличенным потоком инфор­ мации, короткими повторяющимися циклами, замкнутым огра­ ниченным пространством кабины. Поэтому при проектировании кабин кранов-штабелеров необходимо стремиться обеспечить опе­ ратору возможно больший комфорт.

Внутренние размеры кабин должны быть не меньше 1800 мм по высоте, 800 мм по длине (по оси обзора), 700 мм по ширине.

Для внутренней отделки кабин должны быть применены высо­ кокачественные материалы, предусмотрена звукоизоляция,

ав закрытых кабинах естественная вентиляция.

Ккабинам управления стеллажных кранов-штабелеров, рабо­ тающих в холодных складах, предъявляются такие же требования, как и к кабинам мостовых кранов, за исключением перечня необ­ ходимых приборов: вместо привода тележки устанавливают приводы захватов, а привод поворота отсутствует. Дверь в кабину стеллажного крана-штабелера следует располагать на задней стенке кабины. Это объясняется тем, что доступ в кабину крана,

на задней стенке кабины необходимо предусматривать устрой­ ства, исключающие ее самопроизвольное открывание. Откидное сиденье следует располагать на боковой стенке и фиксировать его запором в рабочем положении, что является дополнительным ограничением, исключающим падение оператора из кабины при самопроизвольном открывании двери. Высоту кабины стеллажных кранов-штабелеров допускается уменьшить до 1600 мм при сохра­ нении внутренних размеров по длине не менее 800 мм, по ши­ рине — не менее 700 мм.

На стеллажных кранах-штабелерах,работающих в помещениях, температура в которых не опускается ниже |~ 5° С, а также на

149

бины не имеют дверей. В кабину входят через открытый проем со стороны грузоподъемника. Кабины оборудуют откидным крес­ лом со спинкой и подлокотниками. Пульт управления выполняют из двух частей, крепящихся на боковых стенках кабины. На пультах устанавливают перечисленные выше приборы упра­ вления.

В полуоткрытых кабинах должны предусматриваться устрой­ ства, фиксирующие положение оператора при движении кранаштабелера в огражденном стенками кабины пространстве. Это наиболее просто осуществляется путем установки дополнительных кнопок на рычагах управления. Обычно в полуоткрытых кабинах рукоятка управления приводом подъема расположена на левом пульте, приводом передвижения — на правом. В торцах обеих рукояток установлены блокировочные кнопки. Движения кранаштабелера или подъема захвата возможны только при одновре­ менном нажатии этих кнопок. При этом оператор должен нахо­ диться между пультами управления.

В кабинах комплектовочных кранов-штабелеров операторы часть времени (при отборе грузов) работают стоя. Поэтому вы­ сота кабины должна быть не менее 1800 мм.

При автоматическом управлении кранами-штабелерами со ста­ ционарных пультов кабины используют при отладке кранов штабелеров, а также при отказе систем автоматического адре­ сования.

Стационарные пульты дистанционного и автоматического управ­ ления желательно устанавливать так, чтобы оператор мог видеть места загрузки или разгрузки кранов-штабелеров. Обычно пульты устанавливают на антресолях в экспедициях складов. Если отде­ ление хранения грузов не отапливается, то диспетчерский пульт должен быть отделен от него остекленными перегородками, при­ чем помещение должно отапливаться. Шкафы с приборами управ­ ления следует устанавливать в местах, доступных для осмотра и ремонта.

Техническое обслуживание кранов-штабелеров включает в себя технические осмотры, регулярную проверку работы приборов безопасности, профилактические, текущие и капитальные ре­ монты. Основным условием для проведения технического обслу­ живания, обеспечивающего надежную работу кранов-штабелеров, является доступность и ремонтопригодность таких основных узлов, как приводы подъема, передвижения, поворота, телеско­ пических захватов, устройств техники безопасности, электро­ оборудования.

На мостовых кранах-штабелерах все приводы устанавливаются в верхней части крана — на мосту и тележке, а также в верхней части колонны (приводы подъема кабины серийных кранов-шта-

150