Что такое грузоподъемность крана. Грузоподъемность кранов – основная их характеристика

Какие грузоподъемные машины обслуживает стропальщик?

К грузоподъемным машинам (рис.2.1), которые обслуживают стропальщики, относятся грузоподъемные краны, краны-трубоукладчики, краны-манипуляторы.

Кран-манипулятор - это грузоподъемная машина, состоящая из краноманипуляторной установки 3, смонтированной на транспортном средстве 4 или фундаменте.

Какие существуют типы грузоподъемных кранов?

Краны мостового типа - это краны, у которых грузозахватный орган 5 (см. рис.2.1) подвешен к грузовой тележке 7, перемещающейся по мосту 6. К ним относятся мостовые и козловые краны.

Краны кабельного типа - это краны, у которых грузозахватный орган подвешен к грузовой тележке, перемещающейся по несущим канатам 8. К этому типу относятся кабельные и кабельно-мостовые краны. У кабельного крана несущие канаты закреплены в верхней части опорных мачт 9.

Краны стрелового типа - это краны, у которых грузозахватный орган подвешен к стреле или к грузовой тележке, перемещающейся по стреле.

Рис.2.1 Грузоподъемные машины: 1 - гусеничный трактор; 2 - стрела; 3 - краноманипуляторная установка; 4 - транспортное средство; 5 - грузозахватный орган; 6 - мост; 7 - грузовая тележка; 8 - несущий канат; 9 - мачта; 10 - портал; 11 - башня; 12 - железнодорожная платформа

К стреловому типу относятся портальные, башенные, железнодорожные и стреловые краны.

Портальный кран - это кран поворотный, размещенный на портале 10, предназначенном для пропуска железнодорожного или автомобильного транспорта.

Башенный кран - это кран поворотный, со стрелой 2, закрепленной в верхней части вертикально расположенной башни 11.

Железнодорожный кран - это кран, смонтированный на платформе 12, передвигающейся по железнодорожному пути.

Стреловой кран - это кран поворотный, у которого стрела закреплена на поворотной платформе, размещенной непосредственно на ходовом устройстве. Стреловые краны различаются по виду ходового устройства:

• · кран автомобильный, установленный на автомобильное шасси;
• · кран пневмоколесный, установленный на пневмоколесное шасси;
• · кран короткобазовый, установленный на короткобазовое шасси;
• · кран на специальном шасси, установленный на специальном шасси автомобильного типа;
• · кран гусеничный, установленный на гусеничном ходовом устройстве.

Какие основные параметры характеризуют кран?

Грузоподъемность Q (рис.2.2) - максимальная масса груза, на подъем и перемещение которой кран рассчитан в заданных условиях эксплуатации. В величину грузоподъемности включается масса съемных грузозахватных приспособлений и тары, используемых для перемещения груза.

Вылет L - расстояние по горизонтали от оси вращения крана стрелового типа до оси грузозахватного органа.

Грузовой момент М - произведение величин грузоподъемности и соответствующего ей вылета М = QL (Т*М).

Пролет S - расстояние по горизонтали между осями рельсов кранового пути для кранов мостового типа. Вылет и пролет - это параметры, характеризующие величину зоны, обслуживаемой краном.

Высота подъема Н - расстояние от уровня стоянки крана до грузозахватного органа, находящегося в верхнем положении.

Глубина опускания h - расстояние по вертикали от уровня стоянки крана до грузозахватного органа, находящегося в нижнем рабочем положении.

Колея - расстояние по горизонтали между осями рельсов или колес ходовой части крана стрелового типа.

База В - расстояние между осями опор (ходовых тележек) крана, измеренное вдоль пути.

Стропальщик должен знать технические характеристики обслуживаемых им кранов. Технические характеристики крана - это числовые значения его параметров.

Рис.2.2

Q - грузоподъемность; L - вылет; S - пролет; Н - высота подъема; h - глубина опускания; В - база

Как зависит грузоподъемность крана от вылета?

Грузоподъемность кранов стрелового типа зависит от вылета обратно пропорционально. Максимальную грузоподъемность кран имеет на наименьшем вылете, а при увеличении вылета его грузоподъемность

Рис.2.3

Зависимость грузоподъемности крана от вылета показывает его грузовая характеристика. Рассмотрим грузовую характеристику гусеничного крана ДЭК-251 (рис.2.3), который имеет максимальную грузоподъемность 25 т на вылете 5 м. При увеличении вылета грузоподъемность крана уменьшается, поэтому при наибольшем для данного стрелового оборудования вылете - 14 м - кран может поднять всего лишь 4 т.

Какие опрокидывающие силы действуют на кран и влияют на его устойчивость?

На кран действуют следующие силы:

• · масса груза Q (рис.2.4);
• · сила инерции Р ин, которая возникает при изменении скорости подъема и опускания груза.

Уклон рабочей площадки также снижает устойчивость крана. Опрокидывающие силы создают опрокидывающий момент относительно ребра опрокидывания (РО). Опрокидывающий момент, создаваемый грузом, равен произведению массы груза Q на плечо b:

М опр = Qb.

Очевидно, что при увеличении вылета увеличивается плечо b, следовательно, возрастает опрокидывающий момент.

Рис.2.4

1 - выносная опора; 2 - противовес; G - масса крана; F ин - сила инерции; Q - масса груза; a, b - плечи действия сил; РО - ребро опрокидывания

Что удерживает кран от опрокидывания?

Стреловой кран является свободностоящей машиной, которая удерживается от опрокидывания собственной массойG (см. рис.2.4). Масса крана создает восстанавливающий момент, равный произведению массы крана G на плечо а:

М восстан = Ga

Устойчивость крана повышается за счет увеличения массы крана противовесом 2, который монтируется в задней части поворотной платформы.

Вторым способом повышения устойчивости стрелового крана является установка выносных опор 1. Кран расставляет выносные опоры, как человек для повышения устойчивости шире расставляет ноги, при этом увеличивается плечо я, соответственно уменьшается плечо b.

По каким причинам краны теряют устойчивость и опрокидываются?

Возможные причины опрокидывания кранов:

• · превышена грузоподъемность крана на данном вылете;
• · нарушены правила установки стрелового крана (не установлены выносные опоры, установка на свеженасыпанный грунт и т.п.);
• · неисправен рельсовый крановый путь;
• · кран работает при скорости ветра, которая превышает указанную в его паспорте;
• · башенный или другой рельсовый кран не установлен на противоугонные устройства по окончанию работы.

Все краны рассчитаны с запасом устойчивости, поэтому опрокидывание крана всегда является результатом грубого нарушения правил безопасности.

ВНИМАНИЕ! Опрокидывание крана может произойти по вине стропальщика в случае строповки груза, превышающего грузоподъемность крана на данном вылете.

) – это самоходная грузоподъёмная машина с боковой стрелой для подъёма, транспортировки и монтажа труб. Базовой машиной для крана-трубоукладчика обычно является гусеничный трактор.

Рисунок 1 – Кран-трубоукладчик

• кран автомобильный, установленный на автомобильное шасси;
• кран пневмоколёсный, установленный на пневмоколёсное шасси;
• кран короткобазовый, установленный на короткобазовое шасси;
• кран на специальном шасси, установленный на специальном шасси автомобильного типа;
• кран гусеничный, установленный на гусеничном ходовом устройстве.

Рисунок 10 – Стреловой кран

Рисунок 11 – Классификация стреловых кранов по виду ходового устройства: а) автомобильный кран; б) гусеничный кран; в) кран на специальном шасси; г) пневмоколёсный кран; 1 – стрела; 2 – гидроцилиндр; 3 – платформа; 4 – опорно-поворотное устройство; 5 – ходовая рама; 6 – выносная опора; 7 – башенно-стреловое оборудование; 8 – гусёк; 9 – выдвижные секции

Все стреловые краны имеют собственный источник энергии (силовую установку) – дизельный двигатель, поэтому они могут работать там, где отсутствует электроэнергия.

Стрела таких кранов шарнирно закреплена на поворотной платформе, которая с помощью опорно-поворотного устройства размещается на ходовом устройстве. На поворотной платформе размещаются механизмы крана: механизм подъёма груза, механизм изменения вылета, механизм поворота. Краны большой грузоподъёмности могут оборудоваться основным и вспомогательным механизмами подъёма.

Автомобильные краны, краны на специальном шасси, короткобазовые краны являются наиболее мобильными, они перемещаются по автомобильным дорогам в транспортном положении, но могут выполнять подъём груза только на выносных опорах.

Гусеничные и пневмоколёсные краны могут перемещаться по строительной площадке с грузом на крюке, при этом грузоподъёмность пневмоколёсных кранов примерно в 2 раза меньше, чем на выносных опорах.

Стреловые краны различают по:

• по исполнению стрелового оборудования:
  • с гибкой подвеской стрелового оборудования;
  • с жёсткой подвеской стрелового оборудования.
• по типу привода механизмов:
  • с электрическим приводом механизмов;
  • с гидравлическим приводом механизмов.

Стрела кранов с гибкой подвеской удерживается и изменяет угол наклона с помощью канатов. В этом случае применяется стрела решётчатой конструкции. Для увеличения зоны обслуживания стрела снабжается гуськом.

Стрела кранов с жёсткой подвеской удерживается и изменяет угол наклона с помощью гидроцилиндров. В этом случае применяется телескопическая стрела, состоящая из основной секции и двух-четырёх выдвижных секций. Изменение вылета у кранов с жёсткой подвеской осуществляется за счёт изменения угла наклона стрелы, а также за счёт выдвижения секций стрелы (телескопирования).

Гусеничные и пневмоколёсные краны имеют обычно электрический привод механизмов и гибкую подвеску стрелового оборудования. Гидравлический привод механизмов и жёсткую подвеску стрелового оборудования имеют автомобильные краны, короткобазовые краны и краны на специальном шасси автомобильного типа.

Рисунок 13 – Консольный кран

Рисунок 17 – Основные параметры кранов

Всем моделям стреловых самоходных кранов общего назначения, выпускаемых в Российской Федерации, присваивается индекс, структурная схема которого показана на . Первые две буквы индекса КС обозначают кран стреловой самоходный; четыре основные цифры индекса последовательно обозначают: размерную группу (грузоподъёмность в т), тип ходового устройства, способ подвески стрелового оборудования и порядковый номер данной модели крана.

Десять размерных групп кранов обозначаются соответственно цифрами 1…10.

Тип ходового устройства указывается цифрами 1…9, причём 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.

Способ подвески стрелового оборудования указывается цифрами 6 или 7, обозначающими соответственно гибкую или жёсткую подвеску.

Последняя цифра индекса (цифры 1…9) обозначает порядковый номер модели крана.

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, индекс КС-4561АХЛ обозначает: кран стреловой самоходный, четвёртой размерной группы (грузоподъёмностью 16 т), на стандартном шасси грузового автомобиля, с гибкой подвеской стрелового оборудования, первая модель, прошедшая первую модернизацию, в северном исполнении.

5. Как зависит грузоподъёмность крана от вылета?

Грузоподъёмность кранов стрелового типа зависит от вылета обратно пропорционально. Максимальную грузоподъёмность кран имеет на наименьшем вылете, а при увеличении вылета его грузоподъёмность уменьшается. При работе с краном важно понимать эту зависимость, чтобы не допустить перегрузки крана.

Для подъёмного крана самой важной является грузовая характеристика. Именно грузовая характеристика наглядно демонстрирует способность крана поднять груз необходимой массы. Паспортная грузоподъёмность – это величина массы груза, поднимаемого краном в самых благоприятных условиях. Для стреловых кранов, например, таким условием является минимальный вылет стрелы. Груз не может подстраиваться под кран и часто может располагаться где угодно в пределах рабочей зоны. Значит, для представления реального потенциала грузоподъёмной машины нужно какое-то средство визуализации. Таким средством и является грузовая характеристика.

Грузовая характеристика – это график, по оси ординат которого откладывается грузоподъёмность крана, а по оси абсцисс – величина параметра, влияющего на эту грузоподъёмность.

Рассмотрим грузовую характеристику гусеничного крана ДЭК-251 (), который имеет максимальную грузоподъёмность 25 т на вылете 5 м. При увеличении вылета грузоподъёмность крана уменьшается, поэтому при наибольшем для данного стрелового оборудования вылете (14 м) кран может поднять всего лишь 4 т.

Рисунок 19 – Грузовая характеристика гусеничного крана ДЭК-251

На кран действуют:

• масса груза,
• сила инерции, F ин , которая возникает при изменении скорости подъёма и опускания груза.

Уклон рабочей площадки также снижает устойчивость крана. Опрокидывающие силы создают опрокидывающий момент относительно ребра опрокидывания (). Опрокидывающий момент, создаваемый грузом, равен произведению массы груза Q на плечо b : М опр = Q × b . Очевидно, что при увеличении вылета увеличивается плечо b , следовательно, возрастает опрокидывающий момент.

Рисунок 20 – Силы, действующие на кран: 1 – выносная опора; 2 – противовес; G – масса крана; Q – масса груза; a, b – плечи действия сил; РО – ребро опрокидывания

7. Что удерживает кран от опрокидывания?

Стреловой кран является свободностоящей машиной, которая удерживается от опрокидывания собственной массой G . Масса крана создает восстанавливающий момент, равный произведению массы крана G на плечо а ().

Устойчивость крана повышается за счёт увеличения массы крана противовесом, который монтируется в задней части поворотной платформы.

Вторым способом повышения устойчивости стрелового крана является установка выносных опор. Кран расставляет выносные опоры, как человек для повышения устойчивости шире расставляет ноги, при этом увеличивается плечо а , соответственно уменьшается плечо b .

8. По каким причинам краны теряют устойчивость и опрокидываются?

Возможные причины опрокидывания кранов :

• превышена грузоподъёмность крана на данном вылете;
• нарушены правила установки стрелового крана (не установлены выносные опоры, установка на свеженасыпанный грунт и т.п.);
• неисправен рельсовый крановый путь;
• кран работает при скорости ветра, которая превышает указанную в его паспорте;
• башенный или другой рельсовый кран не установлен на противоугонные устройства.

Все краны рассчитаны с запасом устойчивости, поэтому опрокидывание крана всегда является результатом грубого нарушения правил безопасности.

Опрокидывание крана может произойти по вине стропальщика в случае строповки груза, превышающего грузоподъёмность крана на данном вылете.

9. Как устроен рельсовый крановый путь?

Для башенных, козловых и других рельсовых кранов укладывают рельсовый путь на подготовленное земляное полотно с водоотводными канавками. Крановый путь () состоит из балластного слоя, деревянных или железобетонных шпал и рельсов. Рельсы прикрепляют к деревянным шпалам костылями или путевыми шурупами, а к железобетонным – болтами с гайками. В стыках рельсы соединяют накладками.

Рисунок 21 – Крановый путь: 1 – канавка; 2 – балластный слой; 3 – шпала; 4 – рельс; 5 – линейка; 6 – тупиковый упор; 7 – накладка; 8 – перемычка

На концах пути устанавливают тупиковые упоры, предотвращающие сход крана с рельсов. Перед тупиковыми упорами закрепляют выключающие линейки, предназначенные для автоматической остановки механизма передвижения крана.

Работа крана не допускается при следующих неисправностях крановых путей:

• трещины и выколы рельс;
• отсутствие, разрушение или неполный комплект крепёжных деталей;
• излом, поперечные трещины, гниль в деревянных шпалах;
• сплошные опоясывающие трещины, обнажения арматуры в железобетонных шпалах;
• отсутствие или неисправность тупиковых упоров;
• неисправное заземление кранового пути.

10. Что такое защитное заземление? Как оно защищает человека?

Защитное заземление – это преднамеренное соединение корпуса электроустановки с заземляющим устройством. Заземление необходимо для защиты обслуживающего персонала, так как в случае нарушения изоляции частей электроустановки, находящихся под напряжением, корпус электроустановки также оказывается под напряжением.

11. Как выполняют заземление крана?

У рельсовых кранов заземляется крановый путь (). Все рельсы соединяют стальными перемычками с помощью сварки. Крановый путь соединяют с заземлителями не менее чем двумя заземляющими проводниками. Заземлителями являются стальные трубы или уголки, вбитые в грунт.

Рисунок 22 – Заземление рельсового пути: 1 – рубильник; 2 – кабель; 3, 4 – перемычки; 5,7 – проводники; 6 – заземлитель

Стреловые краны с электроприводом должны быть заземлены в случае подключения к внешней электрической сети. Для этого нулевой провод питающего кабеля соединяют с корпусом крана.

При неисправности или отсутствии заземления стропальщик, прикоснувшись к любой части крана, может оказаться под действием электрического тока.

При возникновении на кране пожара стропальщик должен отключить источник электропитания. Также необходимо обесточить электрооборудование при попадании человека под действие электрического тока.

Рубильник (автоматический выключатель) расположен на пункте подключения крана к электрической сети.

12. Какие приборы и устройства безопасности обеспечивают безопасность работы кранов?

К приборам и устройствам безопасности кранов относят:

• ограничитель грузоподъёмности;
• ограничители рабочих движений для автоматической остановки механизмов подъёма грузозахватного органа в его крайнем верхнем и крайнем нижнем положениях, изменения вылета, передвижения рельсовых кранов и их грузовых тележек;
• ограничители рабочих движений для автоматического отключения механизмов крана на безопасном расстоянии до проводов линий электропередачи (устанавливаются на стреловых кранах);
• регистратор параметров работы крана;
• координатная защита для предотвращения столкновения с препятствиями в стеснённых условиях работы (устанавливается на стреловых и башенных кранах);
• звуковой сигнал;
• указатель грузоподъёмности, соответствующей вылету;
• креномер – указатель угла наклона крана (устанавливается на стреловых кранах);
• анемометр – указатель скорости ветра, автоматически включающий звуковой сигнал при достижении скорости ветра, опасной для работы крана (устанавливается на башенных, портальных и козловых кранах);
• противоугонные устройства (устанавливаются на кранах, передвигающихся по крановому пути на открытом воздухе), в качестве противоугонных устройств применяют рельсовые захваты и клиновые упоры.

Все краны стрелового типа оборудуют ограничителем грузоподъёмности (грузового момента), автоматически отключающим механизмы подъёма и изменения вылета.

Отключение происходит при подъёме груза, масса которого превышает грузоподъёмность для данного вылета:

• более чем на 15% – для портальных кранов и башенных с грузовым моментом до 20 т-м включительно;
• более чем на 10% – для стреловых кранов и башенных с грузовым моментом более 20 т-м.

Краны мостового типа оборудуют ограничителем грузоподъёмности, если возможна их перегрузка по технологии производства. Ограничитель грузоподъёмности таких кранов не должен допускать перегрузку более чем на 25%.

После срабатывания ограничителя грузоподъёмности возможно опускание груза и уменьшение вылета.

Современные стреловые краны с жёсткой подвеской стрелового оборудования имеют указатель грузоподъёмности, который располагается в кабине крановщика. В этом случае стропальщик должен уточнить грузоподъёмность крана на данном вылете у крановщика.

) предназначен для автоматической остановки механизма в крайнем верхнем положении грузозахватного органа. Ограничителем является концевой выключатель, электрические контакты которого замкнуты под весом небольшого груза. Перемещаясь вверх, крюковая подвеска поднимает груз, размыкает электрические контакты концевого выключателя, в результате чего выключается двигатель механизма подъёма. Грузозахватный орган должен останавливаться на расстоянии не менее 200 мм до упора. После автоматической остановки механизма при работе на подъём он может быть включен на опускание.

Рисунок 23 – Ограничитель механизма подъёма груза: 1 – крюковая подвеска; 2 – груз; 3 – концевой выключатель; 4 – стрела

13. Основные узлы и механизмы грузоподъёмных машин

• инженерно-технического работника (ИТР) по надзору за безопасной эксплуатацией грузоподъёмных кранов;
• ИТР, ответственного за содержание грузоподъёмных кранов в исправном состоянии;
• лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами.

Рисунок 27 – Специалисты, ответственные за грузоподъёмные краны

18. Каков порядок назначения лица, ответственного за безопасное производство работ кранами?

В цехе, на строительной площадке или другом участке работ кранов в каждой смене должно быть назначено приказом лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами, из числа мастеров, прорабов, начальников цехов, участков. На складах материалов и других участках работы в качестве лиц, ответственных за безопасное производство работ кранами, по согласованию с органами Ростехнадзора, могут быть назначены заведующие складами, бригадиры.

Ответственность за обеспечение безопасного производства работ кранами на каждом участке работ в течение каждой смены должна быть возложена только на одного работника. Фамилии этих лиц должны быть указаны на табличке, вывешенной на постоянном участке работ.

Лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами, является непосредственным руководителем стропальщика.

19. Каковы основные обязанности лица, ответственного за безопасное производство работ кранами?

Лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами, обязано:

• организовывать ведение работ кранами в соответствии с правилами безопасности, проектом производства работ, техническими условиями и технологическими регламентами;
• не допускать к обслуживанию кранов необученный и неаттестованный персонал, определять необходимое число стропальщиков, а также необходимость назначения сигнальщиков;
• инструктировать крановщиков и стропальщиков по безопасному выполнению предстоящей работы;
• обеспечивать стропальщиков отличительными знаками и защитными средствами, а также средствами и приспособлениями для безопасного производства работ;
• не допускать использования немаркированных, неисправных или не соответствующих характеру и массе груза съёмных грузозахватных приспособлений и тары;
• следить за выполнением крановщиками и стропальщиками производственных инструкций, проектов производства работ и технологических регламентов.

20. Какие права имеет лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами?

Лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами, имеет право:

• отстранить от выполнения работы с применением кранов стропальщиков и крановщиков, нарушающих производственные инструкции;
• поставить вопрос перед администрацией предприятия о наказании стропальщиков и крановщиков, нарушающих производственные инструкции.

21. За что несёт ответственность лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами?

Лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами, несёт ответственность в соответствии с действующим законодательством:

• за допущенные нарушения Правил и должностной инструкции независимо от того, привело это или нет к аварии или несчастному случаю;
• нарушение производственных инструкций крановщиками и стропальщиками;
• выдачу указаний или распоряжений, принуждающих подчиненных работников нарушать Правила и производственные инструкции;
• самовольное возобновление работ кранами, остановленными принудительно органами Ростехнадзора и ИТР по надзору за безопасной эксплуатацией грузоподъёмных машин;
• непринятие мер по устранению нарушений Правил и инструкций.

В зависимости от последствий лицо, ответственное за безопасное производство работ кранов, может быть привлечено к дисциплинарной ответственности (Трудовой кодекс), административной ответственности (Кодекс об административных правонарушениях) и уголовной ответственности (Уголовный кодекс).

Существуют различные виды кранов, соответственно и устроены они по-разному.

Портальные краны. Необходимо отметить, что такие краны также бывают различных видов и для них приняты специальные обозначения:
КПМ - кран портальный монтажный,
КПП - кран портальный перегрузочный,
КПД - кран портальный доковый.

Конструкция портальных кранов представляет собой поворотную стреловую систему, установленную на портал, который передвигается по подкрановым путям. Полупортал, на который устанавливается портальный кран, предназначен для пропуска различных видов транспорта. Применяются портальные краны преимущественно в морских и речных портах, на судостроительных и судоремонтных заводах и в плавучих доках, при строительстве гидротехнических сооружений. Таким образом, в отличие от предыдущих кранов, портальные краны предполагают узкую сферу использования.
Подъем груза на портальных кранах осуществляется с помощью крюков и грейферов, на монтажных с помощью крюков.
Подкрановых путей может быть от одного до трех, соответственно, ширина колен подкранового пути составляет 6, 10,5 и 15,3 м. Грузоподъемность портальных кранов различная для перегрузочных и монтажных кранов. Так, для перегрузочных кранов грузоподъемность составляет 5-40т, для монтажных - до 300т. Вылет стрелы достигает 40м.

Мостовые краны широко применяются при строительстве и в производственных цехах. Так, мостовые краны применяются в промышленности, строительной индустрии, складском хозяйстве. Также краны мостовые с грейфером широко применяют в металлургической промышленности.
По своей сути, мостовые краны, являются разновидностью подъемного крана. Мостовой кран представляет собой конструкцию с опорным или подвесным мостом. Крановый путь является опорным элементом для несущих деталей мостового крана. Рельсы для мостового крана укладываются либо на стенах здания, либо на эстакадах, находящихся вне здания. По рельсам передвигается несущая балка или мост. Таким образом, при использовании мостового крана, не занимается основная площадка. Грузовая тележка с лебедкой, обеспечивающей подъем груза, перемещается по мосту. Мостовой кран оборудован крюками магнитом или грейфером. Такая возможность значительно расширяет сферы использования двухбалочных мостовых кранов. Однобалочные мостовые краны значительно легче и маневреннее двухбалочных. Дополнительно, на однобалочные мостовые краны можно навесить консольную тележку.

Один из самых распространенных видов мостового крана - кран-балка. Состоит кран-балка из концевых балок, пролетной балки и подъёмного механизма. Концевые балки и пролетная балка крепятся между собой, обеспечивая тем самым перемещение механизма подъема. За счет подъемного механизма, груз может перемещаться в горизонтальном и вертикальном направлении. При этом сам подъемный механизм движется по пролетной балке. Кран-балка снабжен либо ручной, либо электрической талью (непосредственно подъемный механизм). Кран-балку ни в коем случае нельзя использовать для перемещения различных отравляющих и токсичных веществ и для перемещения людей. В основном, кран-балка используется для погрузочно-разгрузочных работ и для монтажа на производстве или складском помещении.
Использовать кран-балку лучше всего либо под навесом, либо в закрытом помещении. Допустимый перепад температур от -200С до +400С. Кран-балки могут быть ручные или электрические (питание идет от электродвигателя, подключенного в сеть через провод или кабель) и опорные или подвесные.
Опорные кран-балки передвигаются преимущественно по направляющим путям. Такие пути представляют собой либо квадрат, либо рельс, установленный на металлических или бетонных опорах.
Кран-балка опорная включает в себя следующие составляющие:

• пролётная балка
• концевые балки (имеют ходовые колеса)
• подкрановые пути
• подъёмный механизм

Подъемный механизм в ручном кран-балке устроен с помощью цепных талей. Соответственно, электротали применяют для кран-балки с электрическим приводом. Управлять кран-балкой с электрическим приводом можно либо с пульта управления, либо с пола.
Подвесные кран-балки перемещаются по подвесным путям, которые находятся в самом здании, либо вне здания, по эстакадам.
Подвесные кран-балки состоят из:

• пролетная балка;
• концевая балка жесткая
• концевая балка подвижная
• ходовые каретки, перемещающиеся по подкрановым двутавровым направляющим (к ним подвешивают балки)
• подъёмный механизм
• кнопочный пульт для управления электрической кран-балкой

Если существует такая необходимость, то пролетную балку усиливают при помощи вертикальной шпренгельной конструкции.
Кран-балки существуют двухпролетные и однопролетные. Их использование на производстве, зависит от площади обслуживания.
Имея одинаковую грузоподъемность, кран-балки подвесные значительно легче опорных. Еще один плюс подвесных кран-балок - большая площадь обслуживания, нежели у опорных. При помощи подвесных кран-балок появляется возможность обслуживать площадь у стен.

Консольные краны.

Козловые краны. Еще один вид кранов - козловые краны. Несущие конструкции козловых кранов опираются на крановый путь за счет опорных балок. Козловые краны широко применяют на различных производствах. В частности, без них не обойтись при обслуживании складов, штучных грузов, контейнеров и лесных грузов, для монтажа сборных промышленных и гражданских сооружений, для обслуживания гидроэлектростанций и секционного монтажа в судостроении. Устанавливают козловые краны на открытых площадках.

Кран-штабелёр внешним видом напоминает кран-балку, однако конструкция кран-штабелера имеет несколько отличий. Главное - в конструкции кран-балки используют таль, а на кран-штабелере - вилочный штабелер. Собственно, примерно такую конструкцию имеет погрузчик, но своими маневренными качествами и проходимостью, погрузчику далеко до кран-штабелера. Кран-штабелер может проехать даже в узком проходе и, соответственно выполнить работу, которая недоступна погрузчику.

Самоходные гусенечные краны. Существует отдельный вид кранов, который перемещается на гусеничном шасси - самоходный гусеничный кран. Конечно, доставлять такой кран - достаточно трудоемкая задача, но гусеничный кран оправдывает затраты. С его помощью можно достичь большей высоты подъема и гусеничный кран обладает большой грузоподъемностью. Чтобы снизить затраты на транспортировку гусеничного крана с места на место, широко применяется принцип агрегатного построения. Такая возможность позволяет не только облегчить демонтаж, но и перевозку грузов. Работают гусеничные краны, как от дизель-электрического агрегата, так и от электрической сети. В конструкцию гусеничных кранов включено большое количество различного оборудования, что повышает производительность и мощность этих кранов. Гусеничный кран состоит из: ходовой и поворотной части, лебедки , механизма вращения, генераторной и дизель-электрической станции, монтажной стойки, кабины, грузовой подвески и крюковой обоймы и др. Транспортировка гусеничного крана происходит при помощи специального транспорта.

Консольные краны. Следующая разновидность кранов - консольный кран. Консольные краны бывают двух разновидностей: настенно-консольный кран и колонный кран.
1. Настенно-консольный кран состоит из настенной фермы, по которой передвигается настенная тележка с лебедкой, обеспечивающей подъем груза. Применяют настенно-консольные краны преимущественно в цехах, с целью уменьшения работы мостовым кранам. Настенно-консольные краны устанавливаются стационарно: ставится колонна, а на ее основе монтируют консоль. Возможность использования консольных кранов во многом зависит от специфики производства и помещения, но все-таки преимущественно консольные краны используют в небольших помещениях.
2. При использовании колонного крана, вместо настенной фермы, используется стационарная колонна. Колонные краны используют для обслуживания различных агрегатов, поэтому и применяют их на машиностроительных заводах.

Краны на рельсовом ходу. На строительной (грузовому порту и т.д.) площадке устанавливаются специальные рельсы, по которым происходит перемещение крана. Самые распространенные краны на рельсовом ходу - со стрелой 15 м (комплектацию дополняет грузовой крюк для одинарных грузов), иногда может быть вставка стрелы еще на 5м, также дополняют конструкцию грейферами, лебедками и другими деталями. Выпускаются различные виды кранов на рельсовом ходу: с поворотом башни и без, стационарные, закрепленные и свободно стоящие на опорной раме.

Copyright Liftcenter полное или частичное копирование без письменного разрешения запрещено.

Грузоподъемность кранов – это их основная характеристика, и определяется она максимальным весом груза, который он может поднять, сохраняя хорошую устойчивость и прочность конструкции. У стреловых кранов максимальная грузоподъемность соответствует самому меньшему вылету стрелы – по мере того, как вылет увеличивается, грузоподъемность уменьшается. Поэтому у самоходных кранов на грузоподъемность на минимальном вылете почти в несколько раз больше, нежели на максимальном.

Для улучшения устойчивости крана заранее планируют площадки и подготавливают дороги. Категорически запрещается работа крана на местности с уклоном, пусть даже небольшим. Если пренебречь этим требованием - может случится непоправимое и в таком случае будет наименьшей из бед. Максимально допустимый уклон обязательно указывается в техническом паспорте. Повысить устойчивость можно с помощью выносных опор.

Также грузоподъемность во многом определяется грузовым моментом – это произведение массы груза на величину вылета в метрах. Измеряется она в тоннометрах. Например, грузовой момент подъемного крана – 16 тоннометров. На наименьшем вылете грузоподъемность составляет одну тонну, на наименьшем – 2, при вылете в 16 метров наибольшем и 8 – наименьшем. При данных параметрах грузовой момент будет одинаков – 2*8 и 1*16. Получаем искомые 16 тоннометров.

Длина вылета стрелы определяется расстоянием между центром оси головного блока и оси пяты стрелы. Вылет крюка – расстояние между осью вращения стрелы, проходящей вертикально сквозь центр портала или опорной тележки и вертикальной осью, которая походит сквозь центр тяжести груза и совмещающейся с центром обоймы крюка.

Основные параметры грузоподъемных кранов

К основным характеристикам и параметрам кранов можно отнести грузоподъемность, длину стрелы, грузовой момент, высоту подъема крюка, угол перемещения стрелы, время изменения вылета, скорость опускания или поднимания груза, скорость вращения, передвижения, мощность силовой установки, режим работы и габаритные размеры.

Но основным параметром считается грузоподъемность, именно на нее обращают внимание, когда хотят приобрести кран или взять его в аренду. Следует отметить, что под грузоподъемностью понимают не только массу поднимаемого груза, но и массу грузозахватных приспособлений и устройств.

Несколько увеличить этот параметр при можно посредством опирания или расчаливания стрелы. Наиболее распространенными являются следующие способы расчаливания – расчалкой с несколькими ветвями и расчалками, ветви которых оснащены полиспастами – это обеспечивает нормальный поворот стрелы и возможность вылета. Во время расчаливания стреловой полиспаст несколько ослаблен, так что вся нагрузка ложится на заякоренную расчалку. Таким образом, можно увеличить грузоподъемность в полтора-два раза.

ГРУЗОПОДЪЁМНЫЙ КРАН, машина циклического действия, предназначенная для подъёма и горизонтального перемещения груза, удерживаемого грузозахватным устройством до момента разгрузки. Грузоподъемный кран работает внутри ограниченной рабочей зоны (строительная площадка, цех, терминал, склад и др.). Основная характеристика грузоподъемного крана - грузоподъёмность, под которой понимают наибольшую массу поднимаемого груза.

Историческая справка. Простейшие подъёмные машины, применявшиеся на земляных работах в строительстве, на шахтах и рудниках, до конца 18 века изготовлялись из деревянных частей и имели ручной привод. К началу 19 века быстроизнашивающиеся детали стали заменять металлическими. В 1820-е годы появились первые подъёмные машины, целиком изготовленные из металла, сначала с ручным, а в 1830-е годы - с механическим приводом. Первый паровой кран создан в Великобритании в 1830, кран с гидравлическим приводом - там же в 1847. Электрический двигатель применён на грузоподъемные краны в 1880-85 почти одновременно в США и Германии; в 1895 был использован двигатель внутреннего сгорания. Грузоподъемные краны имели мостовую ферму, одномоторный привод.

Грузоподъемные краны современного типа начали выпускать в России в конце 19 века на ряде заводов (Путиловском, Брянском, Краматорском, Николаевском и др.). В 1920-е годы создаётся новая отрасль транспортного машиностроения со специализированными заводами, производящими грузоподъемные краны различного назначения. Основное направление развития производства - внедрение автоматизированного управления, повышение грузоподъёмности, специализация и обеспечение надёжности и безопасности работы кранового оборудования.

Классификация. Грузоподъемные краны различаются по конструктивному исполнению, типу грузозахватного устройства, соответствующего характеру выполняемых работ, заданной траектории перемещения груза; углу поворота рабочих органов, ходовому устройству, по роду привода механизмов. Разнообразие конструкций грузоподъемных кранов обеспечивает их широкое применение. По характерным признакам конструкции грузоподъемные краны разделяют на мостовые, стреловые и создаваемые часто на их базе специальные.

Мостовые краны имеют ферменную конструкцию, по которой перемещается грузовая тележка с подвешенным на ней посредством канатов грузозахватным устройством (крюковая подвеска, подъёмный электромагнит, грейфер и др.). Тележка совершает движение поперёк ферменной конструкции, опирающейся на мостовые балки, которые могут передвигаться по специальному крановому пути, уложенному на эстакаде или несущих балках цеха, склада и др. (рисунок 1). К грузоподъемным кранам этого типа относится козловой кран, грузовая тележка которого смонтирована на жёстких стойках (рисунок 2). Вся конструкция передвигается по рельсовому пути или бетонному основанию. Грузоподъёмным механизмом крана служит таль или лебёдка, установленные на грузовой тележке. Механизмы передвижения тележки могут иметь тяговый гибкий привод (цепь или канат) либо приводные колёса, смонтированные на раме тележки или на ходовых балках, имеющих специальные балансирные тележки и приводы с колодочными или дисковыми тормозами. Грузоподъёмность типовых мостовых грузоподъемных кранов 500-600 тонн; козловых - до 1600 т.

Стреловые краны имеют наиболее разнообразное конструктивное исполнение: оборудованы сменными стрелами различной длины, телескопическими или ферменными (прямыми либо изогнутыми), обеспечивающими необходимый фронт работ; снабжены специализированным грузоподъёмным оборудованием (грузовой тележкой или тельфером); в зависимости от места производства работ имеют соответствующие опорные и ходовые устройства. По конструктивным особенностям и расположению стрелы выделяют грузоподъемные краны, предназначенные для выполнения определённых работ. Различают портальные краны (рисунок 3) с установкой стрелы на опорно-поворотном портале или самоходные краны, имеющие ходовое устройство с автомобильным или гусеничным ходом; башенные - с расположением стрелы в верхней части конструкции (иногда на портале) башни; вантовые - со стрелой на фундаментной опоре с креплением её верхнего конца канатными оттяжками, мачтовые - при жёстком креплении стрелы; консольные - при постоянном закреплении стрелы на стене, колонне (рисунок 4) или на подвижной тележке; велосипедные - с тележкой, перемещающейся по напольному однорельсовому пути и удерживаемой её верхней направляющей. Для изменения длины (вылета) стрелы при её шарнирном закреплении на опоре грузоподъемные краны снабжают лебёдкой. Конструкции башен выполняются в виде решётчатых или трубчатых секций, соединённых фланцами, с возможностью их наращивания снизу или сверху для изменения высоты подъёма груза. Устойчивость грузоподъемного крана обычно обеспечивается применением противовесов. Вращение (поворот) осуществляется на роликовых или шариковых опорно-поворотных устройствах приводом с зубчатым венцом или с канатной передачей. При строительстве высотных зданий (100-300 м) используют приставные краны с креплением к стене здания башни и наращиванием её сверху, а при высоте более 300 м - передвижные башенные краны, опирающиеся на конструкцию здания сверху и самоподнимающиеся с помощью лебёдки, имеющей полиспастный механизм большой кратности. Грузоподъёмность передвижных грузоподъемных кранов от 40- 300 тонн, специальных монтажных - до 1600 т.

Рисунок 3. Портальный кран с сочленённой стрелой и грейферным захватом.

Специальные краны предназначены для выполнения подъёмно-транспортных или технологических операций, часто осуществляемых в особых условиях. Такие грузоподъемные краны имеют необходимые механизмы, выполняющие заданные технологические операции, совершающие специфические движения и оснащённые специальными грузозахватными устройствами. Для большинства из них базой служит конструкция мостового типа, которая дополняется специальным оборудованием - грейферным, магнитогрейферным, специальным грузозахватным, например, ковшами для расплавленного металла, штабелёрами. Для работы на больших территориях (терминалах, контейнерных площадках) используют мостовые перегружатели, снабжённые спредерами (рисунок 5) для захвата и надёжного удержания груза; мостокабельные краны, которые по конструкции аналогичны козловым кранам, но имеют больший пролёт моста, одну из опор часто соединяют с мостом шарниром, что увеличивает зону обслуживания. В портах, на складах сыпучих материалов и лесных грузов применяют портальные краны, которые имеют стрелу, установленную на полноповоротной платформе, смонтированной на портале, передвигающемся по подкрановым рельсам. Работы по очистке дна водоёмов ведутся с плавучих кранов стрелового типа, которые также чаще всего оборудуются поворотными платформами, образуют единую конструкцию с корпусом судна (понтона). Используются в портах, доках и при строительстве гидротехнических сооружений, для подъёма тяжёлых грузов (до 2500 тонн). Самоходные краны имеют конструкции башен и стрел, аналогичные башенным кранам, для устойчивости снабжаются выносными опорами (аутригерами). Такие грузоподъемные краны служат для перегрузки тяжёлых штучных и сыпучих грузов, используются при монтаже высотных конструкций, строительстве мостов, разборе завалов, ликвидации аварий и т. п.

Конструктивные особенности. Грузоподъемные краны подразделяют: на стационарные; приставные, прикреплённые к строящемуся сооружению; переставные (с перемещением их с одного места на другое вручную или с помощью других машин); передвижные, перемещаемые с одной рабочей позиции на другую собственным ходом (на автомобильном, пневмоколёсном, гусеничном ходу и железнодорожных платформах) или с помощью тягача (прицепные). Ходовое устройство может опираться сверху на подкрановые рельсы (опорное) или подвешиваться на нижних двутавровых полках специального кранового пути (подвесное). Привод всех механизмов, как правило, индивидуальный от электродвигателей переменного трёхфазного тока 380 В или (при необходимости плавного регулирования скоростей) постоянного тока, получаемого от генераторной установки либо от дизельного двигателя. Для обеспечения безопасной работы все грузоподъемные краны оборудованы действующими автоматически ограничителями грузоподъёмности, высоты подъёма груза, грузового момента на стреле, концевыми выключателями крайних положений рабочих органов. Для остановки работы крана при сильном ветре применяются указатели ветрового давления с сигнализацией, отключающие приводы, и противоугонные захваты - рельсозажимные клещи. В конце рельсовых путей устанавливают упоры для буферных устройств (амортизаторы, гидравлические ограничители). Для работы на пересечённой местности грузоподъемные краны оборудованы указателями крена, а вблизи ЛЭП - приборами световой и звуковой сигнализации об опасном приближении крана к линиям.

Управление работой грузоподъемного крана осуществляется кнопочным пультом «с пола» либо силовыми контроллерами или командоконтроллерами, размещёнными в кабине. В большинстве грузоподъемных кранов управление обеспечивается крановщиком, а в автоматизированном режиме - с помощью ЭВМ. При работе во вредных условиях или при недостаточном обзоре из кабины осуществляется дистанционное управление.

В зависимости от назначения и конструкции грузоподъемные краны могут иметь различную высоту подъёма груза, например, у мостовых 50-60 м; рабочая скорость передвижения моста 30-160 м/мин; грузовой тележки до 60 м/мин; у стреловых грузоподъемных кранов скорость подъёма стрелы 1-3 минуты; вылет стрелы 60-100 м.

Лит.: Грузоподъемные краны: В 2 кн. / Под редакцией М. П. Александрова. М., 1981; Петухов П. 3., Ксюнин Г. П., Серлин Л. Г. Специальные краны. М., 1985; Зерцалов А. И., Певзнер Б. И., Бененсон И. И. Краны-штабелеры. 3-е изд. М., 1986; Вайнсон А. А. Подъемно-транспортные машины. 4-е изд. М., 1989; Александров М. П. Грузоподъемные машины. М., 2000.