Источник теоретического материала 1.6.1.5 / Лекции 6 семестр / Лекция 5

Лекция № 5 – 2 ч.

Обзор конструкций грузоподъёмных машин (ГПМ). Краны-штабелёры . Назначение, область применения. Типы кранов. Расчёт кранов-штабелёров.

План лекции.

1.Краны-штабелёры. Назначение, область применения. Типы кранов.

Расчёт кранов-штабелёров.

1.Краны-штабелеры. Назначение, область применения. Типы кранов.

Поиски оборудования, обеспечивающего оптимальное использование складских помещений, высокую производительность, удобство доступа к грузам и его переработки привели к созданию различных систем складирования грузов, из которых можно выделить три основные схемы:

- стеллажное или штабельное хранение груза и переработка его с помощью напольных погрузчиков;

- стеллажное хранение груза и переработка его кранами-штабелерами (КШ);

- хранение грузов на складах с обработкой его специальными тележками или различными конвейерами.

Несмотря на разнообразие складов, которые различаются, помимо назначения, видами хранимых грузов, размерами грузооборота, емкостью и т.п., требования, предъявляемые к современным складам, едины:

1. минимальные капитальные затраты на строительство;

2. минимальная стоимость оборудования;

3. низкая себестоимость переработки и хранения грузов;

4. минимальное время выполнения заказов;

5. высокая производительность оборудования и обслуживающего персонала;

6. удобство доступа к грузам.

Установлено, что в наибольшей степени предъявляемым требованиям отвечают краны-штабелеры. Благодаря увеличенной высоте складирования и лучшему использованию складского объема, чем при других способах хранения груза, капитальные затраты на строительство складов в этом случае меньше, чем при других способах механизации складских работ.

Краны-штабелеры отличаются высокой производительностью, которая обеспечивается достаточно большими скоростями передвижения, удобством установки и взятия грузов и стеллажей, а также автоматизации их управления. Краны-штабелеры позволяют улучшить использование складских помещений.

Проходы (ширина): - напольные погрузчики 2.2 + 2.5 м

- мостовые КШ 1.5 + 2.2 м

- стеллажные 1 + 1.3 м

Объем склада: - напольные погрузчики - 100%

- мостовые КШ - 165%

- стеллажные - 180-200%

Кран-штабелер представляет собой подъемно-транспортную машину циклического действия, передвигающуюся по рельсовым путям и оборудованную вертикальной колонной, по которой перемещается грузовой захват или специальная платформа. Различают мостовые и стеллажные КШ (рис. 2).

У первых колонна крепится к тележке, перемещающейся по мосту, у вторых колонна смонтирована на тележке, перемещающейся по крановым путям, установленным на стеллажах.

Мостовой КШ обслуживает несколько стеллажей, стеллажный КШ - только два стеллажа (смежных).

Управление тех и других кранов осуществляется крановщиком или дистанционно. Классификация КШ приведена на рисунке 2.

Первыми кранами-штабелерами, нашедшими широкое применение в России и за рубежом, явились мостовые КШ. Конструктивное исполнение мостовых КШ зависит от назначения и размеров склада, характера груза и величины грузооборота. На (рис. 3) показаны наиболее распространенные мостовые КШ.

Стеллажные КШ объединяют общим признаком - они обслуживают один или два стеллажа.

СКШ движется по рельсовым путям, расположенным вдоль прохода, и без дополнительных устройств не может перемещаться из одного прохода в другой.

СКШ состоит из металлоконструкции и грузоподъемника.

На кранах, имеющих г/з устройства, устанавливают механизмы выдвижки грузовых захватов. СКШ разделяют на: (рис.4)

1. Подвесные, передвигающиеся по подвесному пути, укрепленному на стеллажах

2. Опорные на пол (по одному или двум рельсам)

3. Опорные на стеллажи

Автоматическое управление КШ.

Автоматизация управления мостовыми кранами-штабелерами связана со значительными трудностями и применяется значительно редко. СКШ, перерабатывающие пакетированные грузы, чаще всего выпускаются с автоматическим управлением.

Функциональные и конструктивные особенности СКШ позволяют осуществлять автоматизацию их управления с большим экономическим эффектом. Рассматриваемые краны являются специализированными ГПМ, перерабатывающими однородные по способу и размещению упаковки грузы в пределах склада, состоящего из нескольких стеллажей.

Однородность операции (установка груза и выдача его) позволяет снизить число команд, выполняемых КШ до 2-х (взять или положить груз).

Положение груза в стеллажах определяется двумя координатами, соответствующими номерам вертикальных и горизонтальных рядов стеллажей, а также номеру одного из двух стеллажей, между которыми движется кран.

Все это позволяет создать достаточно простые и надежные системы автоматического управления стеллажными кранами-штабелерами.

Различают автоматическое управление:

1. несколькими КШ;

2. кранами-штабелерами и транспортными линиями загрузки и разгрузки КШ;

3. кранами-штабелерами и транспортными линиями, работающими в общей системе АСУ склада.

Первые применяются на небольших складах или участках с целью облегчить условия и повысить производительность труда рабочих. В подобных системах загрузка кранов-штабелеров производится механизмами циклического действия (электропогрузчиками, мостовыми кранами, эл/талями).

Пульты управления устанавливаются в непосредственной близости от КШ, оператор наблюдает за установкой груза на площадке и подает команду на установку груза в стеллаж.

Производительность подобных систем ограничивается возможностями оператора, который должен вести контроль за прибывшими и вывозимыми грузами и управлять работой КШ.

Значительно более производительными и эффективными являются складские системы, применяемые на крупных специализированных складах и включающих группу кранов-штабелеров, объединяемых единой транспортной линией. Как правило, подача грузов к КШ и их вызов из отделения хранения осуществляется двумя различными транспортными линиями непрерывного действия, расположенными с одного торца, но на разных уровнях или же с противоположных торцов стеллажей.

Система автоматического управления кранами-штабелерами и транспортными линиями осуществляет управление электроприводами транспортных механизмов, контроль положения груза при его движении, а также обратную связь исполнительных механизмов с центральными пунктами управления, фиксирующих выполнение заданных команд.

СКШ с автоматическим управлением могут иметь или не иметь кабину. Наличие последней повышает надежность работы в случаях выхода из строя автоматического управления.

Расчет кранов-штабелеров.

КШ мостового и стеллажного типов и их элементы подвергаются действию весовых и инерционных нагрузок.

При расчете проверяют прочность и жесткость КШ и отдельных элементов (таблица 1).

При расчете на прочность и жесткость учитываются:

1. статические нагрузки от веса крана;

2. статические нагрузки от веса поднимаемого груза;

3. динамические нагрузки рабочего состояния;

4. особые динамические нагрузки (наезды на препятствие).

Примечание: целью динамического расчета КШ является проверка прочности и жесткости металлоконструкции, а также определение частоты собственных колебаний системы с тем, чтобы исключить явление резонанса и разработать демпфирующие устройства (рисунки 5, 6).

Рисунок 1. Кран подвесной. Общий вид.

Рисунок 2. Кран мостовой однобалочный.

Рисунок 3. Кран мостовой. Общий вид.

Рисунок 4. 1 – Стелажи, 2 – Мостовой КШ, 3 – Грузовая тележка, 4 – Вертикальная колонна, 5 – Захват груза (подвижная платформа), 6 – Груз.

Рисунок 5: а - подпружиненное ходовое хопесо; 5"- 5апансирная тележка • 6 - тормозные ролихи ; г - динамические гасители ; д - грузовой еаситвпь .

Рисунок 6

.

Рисунок 7