Общие сведения о грузоподъемных кранах. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов Из чего состоит грузоподъемный кран

Грузозахватные органы, грузозахватные приспособления мостовых кранов

К грузозахватным органам относятся крюки, скобы, грейферы и электромагниты. Крюки для мостовых кранов изготовляют коваными из конструкционной стали 20 в соответствии с ГОСТ 6627-74 «Крюки однорогие для грузоподъемных машин с машинным приводом» и ГОСТ 6628-73 «Крюки двурогие для грузоподъемных машин с машинным приводом» или штампованными из отдельных листов (пластинчатыми) в соответствии с ГОСТ 6619-75 «Крюки пластинчатые однорогие и двурогие». Согласно этим стандартам, крюки однорогие кованые для подъемных механизмов рассчитывают на грузоподъемность до 80 т, двурогие - на грузоподъемность 100 т (двурогие крюки при больших грузоподъемностях применяют потому, что на двух рогах легче разместить стропы при их значительном диаметре).

Рис. 2.2. Кинематическая схема механизма подъема магнитного крана
1- электродвигатель; 2 - тормоз; 3 - редуктор; 4 - канатный барабан; 5 - зубчатая передача; 6 - кабельный барабан; 7 - кабель; 8 - крюк; 9 - электромагнит; 10 - грузовой канат

Пластинчатые однорогие крюки, предназначенные для литейных кранов, выполняют на грузоподъемность от 40 до 315 т, и двурогие для кранов общего назначения - на грузоподъемность от 80 до 320 т. Пластинчатые крюки проще кованых в изготовлении и более надежны, так как разрушение пластин происходит не одновременно, но они тяжелее кованых. Чтобы увеличить срок службы, зев пластинчатых крюков защищают специальными пластинами, которые можно сменить по мере изнашивания.

Рис. 2.3. Шарикоподшипник для крюка
1 - крюк; 2 - шарикоподшипник; 3 - обойма; 4 - траверса

Рис. 2.4. Крюк однорогий

Однорогие крюки, служащие для подъема ковша с расплавленным металлом, закрепляют по два на специальной траверсе. Ковш для захвата крюками снабжен цапфами. Однорогие пластинчатые крюки изготовляют номеров от 1 до 14, они имеют высоту от 2400 до 6080 мм и массу соответственно 950 и 17 700 кг.

Двурогие пластинчатые крюки изготовляют номеров 1-7. Их масса составляет от 1060 до 5600 кг.

Применять литые или сварные крюки на кранах не разрешается. При грузоподъемности свыше 3 т крюки изготовляют вращающимися на шариковых закрытых опорах. Вообще подвеску крюка выполняют так, чтобы он мог свободно вращаться и устанавливаться при работе согласно положению груза (рис. 2.3).

Крюки одно- и двурогий представлены на рис. 2.4 и 2.5.

Место маркировки

Рис. 2.5. Крюк двурогий

Грузовые крюки кранов должны быть снабжены предохранительным замком, предотвращающим самопроизвольное выпадение съемного грузозахватного приспособления. Краны, транспортирующие расплавленный металл или жидкий шлак, могут не иметь такого устройства.

Рис. 2.6. Замки предохранительные для однорогих крюков

Применять крюки без предохранительного замка в других случаях допустимо при условии использования гибких грузозахватных приспособлений, исключающих возможность выпадения их из зева крюка. Предохранительные замки изготовляют двух типов: замки пружинного замыкания (рис. 2.6, а) и замки, замыкающиеся под действием собственной массы (рис. 2.6, б).

Крюки имеют зев, размеры которого должны быть достаточными для размещения в нем канатов и цепей, с помощью которых подвешивается груз.

Рис. 2.7. Закрепление подъемностью до 10 т

Рис. 2.8. Нормальная подвеска крюка с двумя блоками и щитами

На эту нарезку навинчивается гайка (рис. 2.7), которая закреплена так, чтобы она не могла ослабнуть или отвернуться при длительной работе. С этой целью она крепится стопорной планкой. Стопорение гайки посредством шплинтов, штифтов или стопорных болтов не допускается. Нижняя поверхность гайки опирается на верхнюю обойму упорного шарикового подшипника. На всех крюках должно быть клеймо завода-изготовителя с указанием грузоподъемности.

В крюковых подвесках блоки устанавливаются на осях, неподвижно закрепленных стопорными планками. Крюк в нормальной подвеске подвешивается на отдельной траверсе, которая может вращаться вокруг своей горизонтальной оси (рис. 2.8). Если длина подвески должна быть наименьшей, крюк подвешивается прямо на оси блоков. Такая подвеска называется укороченной (рис. 2.9).

Рис. 2.9. Укороченная подвеска крюка

В укороченной подвеске применяют удлиненные крюки. Подвеска крюка имеет защитный кожух, удерживающий трос от выхода его из ручья блока. Для пропуска троса в защитном кожухе предусмотрены прорези. Между защитным кожухом и блоком делается зазор 5-20 мм в зависимости от диаметра блока. Зазор должен быть таким, чтобы не произошло заклинивания троса между кожухом и блоком.

Петли грузовые (рис. 2.10) применяют вместо крюков на кранах большой грузоподъемности и изготовляют так же, как и крюки, из конструкционной стали 20. Петля не позволяет стропу соскочить, что возможно на крюке, но заводить строп в петлю сложнее.

Для транспортировки мостовым краном сыпучих грузов (кокса, угля, песка, гравия) используют грейферы. Грейфер представляет собой стальной ковш, состоящий из двух половин - челюстей (на рис. 2.11) поворачиваются вокруг шарниров, укрепленных на головке грейфера с помощью тяг. Челюсти имеют зубья для лучшего захвата груза. На траверсе укреплены блоки, соединенные канатами с блоками на головке грейфера.

Рис. 2.10. Грузовая петля

Рис. 2.11. Грейфер

При ослаблении натяжения канатов траверса опускается под действием собственного веса, вследствие чего челюсти раскрываются. В таком виде грейфер опускают на материал. Затем производят натяжение каната, при этом траверса приближается к головке, челюсти закрываются и захватывают груз, после чего начинается его подъем. Для разгрузки при опускании грейфера на землю челюсти раскрываются и груз высыпается. Конструкция грейфера должна исключать самопроизвольное раскрытие.

Грузоподъемность грейфера определяют взвешиванием материала после пробного зачерпывания, проводимого перед перевалкой груза данного вида. Грейфер должен иметь табличку с указанием завода-изготовителя, номера, собственной массы, вида материала, для транспортировки которого он предназначен, и наибольшей допустимой массы зачерпнутого материала. Последнее обстоятельство важно потому, что различные материалы (уголь, кокс, гравий, песок и др.) имеют различные удельные и насыпные массы и, не учитывая этого, можно легко перегрузить кран.

Устройство грузового электромагнита и его аппаратура управления описаны в параграфе 5.8.

Для наиболее рационального использования подъемного крана требуется оснащать его различными съемными грузозахватными приспособлениями в зависимости от специфики работы цеха. Все съемные грузозахватные приспособления можно разбить на четыре группы: универсальные для единичных и групповых грузов; специализированные для штучных и групповых грузов; специальная тара для сбора и транспортировки мелких изделий и сыпучих грузов; специальные захватные приспособления для транспортировки стружки.

Простейшими грузозахватными приспособлениями являются канатные и цепные стропы. Стропы должны удовлетворять следующим трем основным требованиям: обеспечение безопасности работы; легкость и быстрота зача-ливания груза; быстрое освобождение груза от стропа. Изготовление стропов, а также заплетка концов каната представляют собой сложные и ответственные операции, и их должны выполнять квалифицированные специалисты.

Наиболее употребительны два типа стропов: универсальные и облегченные. Универсальные стропы бывают кольцевыми и одинарными с петлями на концах. Кольцевой строп имеет форму замкнутой петли из каната или цепи. Кольцевой строп из каната сращивается по длине, равной не менее 20 диаметров каната. Одинарный канатный строп изготовляют с двумя петлями по концам, выполняемыми заплеткой. Размеры петли делают в зависимости от размеров крюка крана. Стропы из стальных канатов более легкие, чем цепные. Недостатки их - большая жесткость и стремление к скручиванию. При перемещении грузов с острыми кромками под канатные стропы надо подкладывать мягкие прокладки или специальные угольники.

Стальные канаты, применяемые в качестве грузовых и стропов, должны отвечать требованиям действующих стандартов и иметь свидетельство завода-изготовителя каната об их испытании. Петлю на конце каната при креплении его на кране, а также петлю стропа, сопряженную с кольцами, крюками и другими деталями, следует выполнять с применением коуша путем заплетки свободного конца каната. Способы закрепления стропов на крюке представлены на рис. 2.12. Примеры крепления конца каната с помощью коушей и втулок приведены на рис. 2.13, а на рис. 2.14 и 2.15 показаны стропы универсальный и облегченный.

Рис. 2.12. Закрепление стропов на крюке

Облегченный строп изготовляют из отрезков цепей или канатов, имеющих на концах крюки, кольца или другие элементы для подвешивания груза (рис. 2.16).

Применение

Рис. 2.13. Крепление конца стального каната: а - на коуше с за-плеткой; б - на коуше с винтовыми зажимами; в - в клиновой втулке; з - в конусной втулке

Рис. 2.14. Универсальный строп

Рис. 2.15. Облегченный строп

На рис. 2.17 приведены примеры использования универсальных и облегченных стропов с различным числом ветвей и разными элементами захвата.
Допускается изготовлять стропы из пеньковых и хлопчатобумажных канатов. При устройстве петли на конце стропа из пенькового каната следует применять коуш для защиты от быстрого истирания. Коэффициент запаса прочности пеньковых стропов должен быть не менее 8. Пеньковые и хлопчатобумажные канаты имеют меньшую прочность, чем стальные, но обладают большей гибкостью и их легко вязать в узлы. Эти канаты легко повреждаются об острие кромки, поэтому необходимо подкладывать под строп мягкие прокладки или специальные защитные уголки. Пеньковыми стропами обвязывают детали, обработанные поверхности которых могут быть повреждены стропом из стального каната.

Рис. 2.16. Захватные элементы стропов: а - крюк; б - кольцо; е - петля для цапф

При расчете стропов для подъема грузов с обвязкой или зацепкой крюками, кольцами или серьгами коэффициент запаса прочности канатов требуется принимать не менее 6. Конструкция многоветвевых стропов должна обеспечивать равномерное натяжение ветвей. Стропы из стальных канатов следует рассчитывать с учетом числа ветвей канатов и угла наклона их к вертикали.

Уменьшение нагрузки стропов в зависимости от угла зачаливания показано на рис. 2.18. Груз Q, кг, подвешивается к крюку при помощи п ветвей чалочного каната или цепи, наклоненных каждая под углом а к вертикали. При известной массе груза Q натяжение S, возникающее более тяжелы и менее надежны - разрыв их при дефекте в металле или перегрузке наступает внезапно, в то время как стальной канат разрушается постепенно, рвутся отдельные проволоки. Однако цепные стропы незаменимы при транспортировке раскаленных деталей.

Рис. 2.18. Определение натяжения в ветви стропов

Сварные и штампованные цепи, используемые для изготовления стропов, должны соответствовать требованиям ГОСТ 2319-81. Для изготовления стропов можно применять якорные цепи с распорками и без распорок. Цепи должны иметь свидетельство завода-изготовителя об их испытании в соответствии с государственным стандартом, по которому они изготовлены. Коэффициент запаса прочности сварных и штампованных цепей стропов не должен быть меньше 5.

Сращивание цепей допускается путем электросварки или кузнечно-горновой сварки новых вставленных звеньев. После сращивания цепь должна быть испытана под нагрузкой, на 25 % превышающей номинальную грузоподъемкость.

Существуют разнообразные грузозахватные приспособления, применяемые в зависимости от особенностей производства: лапы и подвески, траверсы и захваты, контейнеры и захваты автоматического и полуавтоматического действия. Любое грузозахватное приспособление должно сокращать время зацепки груза и быть прочным и безопасным.

Большую группу захватных приспособлений составляют лапы и подвески различных конструкций (рис. 2.19). Изготовляют лапы вырезкой из листа с загибкой нужной конфигурации кузнечным способом в горячем состоянии. Лапы подвешивают с помощью цепей или канатов к траверсам или стропам и применяют для транспортировки отдельных или уложенных пачками листов. Подвески служат для транспортировки колец, бандажей и других деталей. С помощью подвесок, закрепленных по 2-3 шт. на траверсе, транспортируют пачками прутковый материал, трубы, прокат.

Рис. 2.19. Лапы (а) и подвески (б и в)

Для транспортировки длинномерных изделий и навески спаренных захватов используют траверсы (рис. 2.20). В зависимости от формы транспортируемого изделия на траверсы подвешивают лапы, захваты, чалочные канаты или цепи.

Применение самосбрасывающих крюков позволяет обойтись без помощи стропальщика при разгрузке контейнера. На рис. 2.21 изображен контейнер, транспортируемый на стропах с кольцами. Две ветви зачалены за крюки, с которых они спадают, когда контейнер поставлен и натяг стропа ослаб. При подъеме за стропы контейнер раскроется.

Рис. 2.20. Траверса с кольцами

Рис. 2.21. Раскрывающийся контейнер

Рис. 2.22. Автоматический рычажный захват

Захват автоматического действия показан на рис. 2.22. Направляющий стержень запрессован и закреплен в проушине, к которой шарнирно крепятся лапы захвата. На стержень свободно насажены коническое кольцо и конус, закрепленный штифтами, а также трубка, приваренная к траверсе. На конце трубки крепится серьга или кольцо для навески на подъемник. К траверсе шарнирно подвешены крюки. Траверса соединена цепями с лапами захвата.

Для захвата детали крюки крепят под нижнюю выточку конуса. После того как захват при опускании коснется детали, опустится траверса с крюками, которые захватят кольцо. При подъеме захвата крюки поднимут кольцо до упора в торцовую коническую выточку конуса и, соскользнув с кольца, займут положение выше торца конуса.

Траверса, перемещаясь по направляющему стержню, заставит цепи стянуть лапы и захватить деталь. При опускании детали на место натяжение цепей уменьшится за счет хода траверсы и крюки снова подойдут под торец конуса, приведя лапы в готовность для захвата.

Для транспортировки и погрузки стальной стружки находят широкое применение различные захваты. На рис. 2.23 показана конструкция простейшего рычажного вилообразного захвата. Захват транспортируется расчалками, подвешенными за крюки. После установки захвата на стружку расчалки сбрасываются с крюков, а захват поднимают за стропы, которые стягивают вилы, захватывающие стружку. При разгрузке стружки расчалки устанавливают в положение для транспортировки.

Другой тип захвата для стружки показан на рис. 2.24- шестичелюстной захват, так называемый паук. Шесть челюстей захвата шарнирно прикреплены в траверсе. В раскрытом положении и при разгрузке стружки захват подвешен на канатах, прикрепленных к средней части челюстей и к кольцу с крюком. При опускании захвата на стружку петля, соединенная канатами б с концами челюстей, набрасывается на крюк. При подъеме в таком положении происходит захват стружки.

Для транспортировки сыпучих грузов, мелких заготовок и деталей применяют контейнеры. В контейнерах, предназначенных для транспортировки готовых узлов и деталей, делают гнезда в соответствии с размерами этих деталей или узлов, обитые войлоком или резиной для предохранения деталей от забоин и царапин.

По конструктивному исполнению саморазгружающиеся контейнеры делятся на следующие группы: опрокидывающиеся с тремя парами петель; с открывающимся дном; опрокидывающиеся на цапфах; раскрывающиеся; для мелкосыпучих грузов с донным затвором.

Рис. 2.23. Вилообразный захват для стружки

Саморазгружающиеся контейнеры изготовляют сварными или литыми, с тремя парами ушков, колец и крюков. Для транспортировки крюки стропов продевают в отверстия, а для опрокидывания - в отверстия и приподнимают контейнер.

Контейнер с открывающимся дном применяют для транспортировки металлической стружки. Чтобы облегчить выпадание груза, контейнер делают в виде усеченной четырехгранной пирамиды. Дно поддерживается на петлях тремя-четырьмя кулачками, сидящими жестко на одной оси с рукояткой, закрепленной стопором. Для разгрузки контейнера нужно поднять стопор, повернуть рукоятку вниз и вывести кулачки из-под дна. Транспортируется контейнер стропами за крюки.

Рис. 2.24. Шести челюстной захват для стружки

Контейнер с двустворчатым самооткрывающимся дном не имеет рычажных систем. Разгрузка осуществляется без помощи стропальщиков при установке на бункер. По мере ослабления натяжения троса створки дна открываются и груз высыпается. При подъеме разгруженного контейнера створки его закрываются под действием собственной массы. Опрокидывающийся контейнер подвешен шарнирно на траверсе. От самопроизвольного опрокидывания он запирается замком. Потянув замок вниз, его выводят из зацепления, и контейнер опрокидывается для разгрузки. Контейнер, имеющий съемную траверсу с подвесками, удерживает от поворота вилка, накинутая на подвеску.

В контейнере с двустворчатым дном механизм затвора расположен с двух противоположных сторон контейнера и состоит из короткого и длинного рычагов, соединенных шарнирно с рукояткой и створками дна. Рукоятки вращаются на прикрепленных к контейнеру цапфах.

Таблица 2.3

Контейнеры

Раскрывающийся контейнер состоит из соединенных шарнирно половин. За серьги на шарнирах зацепляют крюки траверсы при транспортировке. При этом половины контейнера смыкаются под действием собственной массы. Для разгрузки крюки траверсы переставляют с серег на бортовые петли, при подъеме за которые половины контейнера раскрываются на шарнирах и груз высыпается.

В контейнере для транспортировки мелкосыпучих грузов донный затвор открывается поворотом рычага.

Согласно правилам, клещи и захваты для груза, траверсы и коромысла следует изготовлять из мартеновской стали. Грузозахватные приспособления, навешиваемые на крюк крана, и тару необходимо снабжать клеймом, табличкой или надписью с указанием собственной массы и предельной массы груза, для транспортировки которого они предназначены. На каждом контейнере должны быть инвентарный номер и номер или название цеха, которому принадлежит контейнер.

При техническом освидетельствовании съемные грузозахватные приспособления подвергают осмотру и испытанию. Траверсы, клещи, стропы, цепи и другие съемные приспособления испытывают нагрузкой, на 25 % превышающей их номинальную грузоподъемность. Тара подлежит тщательному осмотру, испытывать ее нагрузкой необязательно. В процессе эксплуатации съемные грузозахватные приспособления и тару необходимо периодически осматривать в установленные сроки, но не реже чем: через каждые 6 мес при осмотре траверс; через 1 мес при осмотре клещей и других захватов и тары; через каждые 10 дней при осмотре стропов, за исключением редко используемых, которые требуется осматривать перед выдачей их в работу. Результаты осмотра заносят в журнал учета и осмотра съемных грузозахватных приспособлений.

На таре должны быть указаны ее назначение, номер, собственная масса и наибольший вес груза, для транспортировки которого она предназначена. Вместимость тары должна исключать возможность перегрузки грузоподъемного крана.

Съемные грузозахватные приспособления и тара, не прошедшие технического освидетельствования, к работе не допускаются. Забракованные съемные грузозахватные приспособления либо не имеющие бирок и клейм не должны находиться в местах производства работ, чтобы никто не смог их ошибочно использовать. Поврежденная или немаркированная тара также должна быть удалена с места проведения работ.

Для подъема и перемещения чугуна, стали и стального лома удобен подъемный электромагнит, не требующий чалочных приспособлений. При включении питания электромагнит намагничивается и притягивает к себе с большой силой вышеупомянутые материалы. На месте разгрузки ток выключают и поднятый материал отпадает.

При использовании подъемных электромагнитов необходимо выделять зону для их перемещения, где не должны производиться работы и находиться люди во время действия электромагнита. Если по каким-либо причинам прекратится подача тока в обмотку электромагнита, то поднятый груз упадет, что может причинить тяжелые травмы людям, находящимся в зоне работы электромагнита.

К атегория: - Сведения о мостовых кранах

Грузоподъемные мероприятия предполагают использование широкого ассортимента технических средств, механизмов и вспомогательных приспособлений. По мере развития специализированного оборудования усложняются и технологические подходы к организации таких работ. Соответственно, регулярно обновляются и нормативные акты, по которым специализированные организации производят такого рода операции. Отдельно был разработан и документ с правилами, по которым эксплуатируются грузоподъемные краны и подобная техника. Специальные требования к таким машинам предъявляются еще на этапе их проектирования и производства. Технологи рассчитывают устройство кранов с точки зрения их безопасности, производительности и эргономики.

Устройство металлоконструкций кранов

Основу металлоконструкции крана составляет комплекс, состоящий из опорной базы, стрелы, башни, рамы и моста. Расчет каждого из этих компонентов производится исходя из планируемой грузоподъемности и характеристик захватывающего оборудования. У моделей кранов, которые будут иметь выдвижные опоры, башни и стрелы, также предусматривается система фиксации этих металлоконструкций в определенном состоянии по всему диапазону вылета. В остальных случаях устройство грузоподъемных кранов предполагает стационарную систему крепления элементов. Что касается выбора материала для изготовления металлоконструкций, то подбираются высокопрочные сплавы, рассчитанные на эксплуатацию в определенных условиях. Кроме максимальных физических нагрузок, в этом плане учитываются внешние воздействия, среди которых климатические, электрохимические и возможные контакты с агрессивными средами.

Механизмы кранов

К механизмам крана относятся лебедки, муфты, приводные системы, редукторы и другие функциональные устройства. Механическая часть крана, в которой предусматривается оснащение фрикционными и кулачковыми приспособлениями, обеспечивается и запорными системами. Они предназначены для недопущения произвольного выполнения рабочих действий с изменением скоростного режима. В лебедочных механизмах и стреле учитывается и риск отключения привода без задействования тормоза. Эта вероятность должна быть исключена. Сегодня распространены грузоподъемные краны с двумя приводами, между которыми организуется надежная кинематическая связка. В случае выхода одного из приводов из строя, второй страхует груз от произвольного опускания. Если кран изначально проектируется с возможностью обслуживания взрывчатых, ядовитых и расплавленных опасных веществ, то применение кулачковых и фрикционных муфт не допускается. К исключениям можно отнести два случая:

• Если механика поворота или передвижения имеет два и более диапазона скоростей.
• Если речь идет о механике гусеничного крана с общим приводом для обеих гусениц, но с разделенной системой управления ими.

Устройство тормозной системы

Для кранов предусматривается несколько разных тормозных систем. Это может быть, например, автоматически размыкающиеся тормоза в момент включения привода или механизмы закрытого типа. В обоих случаях они отвечают за стабилизацию подъема груза и регулирование вылета. Грейферные барабанные лебедки с раздельным электроприводом оснащаются тормозной системой на каждом приводе. Кроме того, на приводном узле поддерживающего барабана нередко предусматривается педаль или кнопка, позволяющая выполнить расторможение. Эта возможность предусматривается на случай выхода двигателя из строя. Чтобы не допустить случайное нажатие на эту педаль, устройство и правила эксплуатации грузоподъемных кранов предполагают, что механика расторможения сработает только при непрерывном нажатии в течение определенного временного интервала. Функция кнопки может быть и автоматизирована. Она активизируется в случаях срабатывания электрической защиты.

Исполнение ходовой части

Уже отмечалось, что краны для грузоподъемных операций могут быть гусеничными, но чаще всего для обеспечения высокой маневренности используются колеса. Они обычно выполняются в двухребордной конфигурации, но в некоторых случаях допускается и одноребордная система. Например, если колея кранового пути по земле не превышает 4 м и оба контура ложатся на один уровень. Также одноребордная конфигурация колес используется, если краны перемещаются по двум рельсам каждой стороной. Башенные грузоподъемные краны всегда оснащаются двухребордной ходовой частью независимо от параметров колеи. В редких случаях используется и безребордная система. Например, когда применяются дополнительные приспособления, исключающие отход колес от рельсов. Что касается исполнения непосредственно колес, то они могут быть катанными, штампованными, коваными и литыми.

Грузозахватные органы

Основу захватов составляют крюки, дополненные предохранительными замками. Краны, которые предназначены для работы с грузами более 3 т, устанавливаются на опорные подшипники качения. Фиксация штампованного или кованого крюка с нагрузкой более 5 т должна исключать риск самопроизвольного свинчивания крепежной гайки. Для такого рода страховки используется стопорная планка. Устройство грейфера с канатной системой замыкания или подъема также должно исключать риск произвольного раскрытия. Также проектирование, устройство и эксплуатация грузоподъемных кранов предусматривает возможность нанесения на крюки, грейферы и фиксаторы специальной маркировки с указанием информации о рабочих возможностях данной модели. В частности, указывается информация о допустимом для подъема грузе, собственной массе, видах обслуживаемого материала и т. д. Специализированные модели кранов также оснащаются вилами, траверсами и спредерами, которые позволяют работать целенаправленно с цилиндрическими материалами, металлопрокатом и бревнами.

Общие правила эксплуатации грузоподъемных кранов

Непосредственно к рабочим мероприятиям допускается только техника, получившая специальный допуск. Во-первых, кран должен иметь документацию о допуске к работам от госгортехнадзора. Во-вторых, он должен получить свидетельство о надлежащем техническом и функциональном состоянии. Далее производится установка крана в месте его дальнейшей эксплуатации. Данные мероприятия осуществляются в соответствии с заранее подготовленным проектным решением специально для конкретной модели крана и с учетом груза, с которым он будет работать. Площадки, на которых работают грузоподъемные краны, должны иметь ограждения с соответствующими информирующими табличками.

Правила обеспечения безопасности

Перед началом работы между крановщиком и стропальщиками согласуется система обмена знаками, которые позволят координировать рабочие действия, исключая риск аварии. Правила безопасности также требуют, чтобы между ними была параллельно организована и радиосвязь. Все узлы, механизмы и функциональные органы перед подъемом груза должны быть проверены на работоспособность. Если уже в ходе выполнения манипуляций скорость ветра увеличилась до критического уровня, то в соответствии с правилами безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов рабочий процесс должен быть остановлен. Это же касается условий работы при снегопаде, тумане, дожде и резком изменении температурного режима.

Техническое обслуживание крана

Кран может подвергаться ремонтным операциям, реконструкции и модернизации. Сложные действия, предполагающие изменение конфигурации размещения оборудования, металлоконструкций и электроприборов, должны выполнять только специализированные организации. Непосредственно же эксплуатирующая бригада должна в регулярном порядке проверять состояние материалов силовой базы, коммуникации, качество работы механизмов и т.д. Регулярная эксплуатация грузоподъемных кранов предусматривает периодическую смену технических жидкостей. Это касается не только топлива и масла, но и обновления антифрикционных и гидравлических смазок.

Заключение

Применение крановой техники в мероприятиях погрузки и разгрузки представляет собой сложный организационный процесс. Для успешного проведения работ должен соблюдаться целый комплекс условий. Основа для него закладывается еще на этапе изготовления техники с детальными расчетами ее конструкции, электрооборудования, защитных систем и т. д. В дальнейшем организуется безопасная эксплуатация грузоподъемных кранов с выполнением правил его установки, настройки рабочих механизмов и систем. Несмотря на все более плотное вхождение в управляющую инфраструктуру кранов автоматизированных органов захвата, по-прежнему сохраняет значение человеческий фактор. Поэтому наряду с подготовкой и освидетельствованием машины на предмет ее соответствия требованиям к рабочему процессу, специальную подготовку проходят и крановщики со стропальщиками. К управлению и обслуживанию кранов допускаются только квалифицированные рабочие, знакомые и с основами грузоподъемных операций, и с управлением техникой.

Мостовой кран представляет собой механизм, который используется для перемещения грузов. На 80-е гг. XX в. пришелся пик выпуска устройств, советские заводы каждый год производили от 6000 до 7000 единиц техники. В 90-е гг. объем производства упал, и сегодня во всех странах бывшего СССР выпускают не более 1500 кранов.

Устройство мостового крана

Общее устройство мостового крана отличается надежностью, производители выполняют основные узлы и другие элементы конструкции из качественной стали. Грузоподъемная машина состоит из следующего:

1. Мост. Это подвижная конструкция, на нее приходится большая нагрузка.
2. Таль (передвижная тележка). Она перемещается по мосту.
3. Захватные устройства. Это может быть магнит, используемый для поднятия грузов, грейфер или устройство, которое применяется для переноса контейнеров.

Приспособления для захвата грузов устанавливают на тележку, технику применяют во всех сферах народного хозяйства. Чаще всего ее используют для того, чтобы перемещать тяжелые или объемные грузы. Во всех остальных случаях предприятия могут обойтись кранами меньшей грузоподъемности.

Мостовые механизмы можно встретить на строительных, промышленных площадках, в портах, цехах предприятий. Технику эксплуатируют в любых климатических зонах. Ее часто устанавливают внутри помещений, но она подходит и для выполнения наружных работ.

Достоинство систем в том, что они могут работать на всей высоте зданий, а недостаток заключается в стационарности грузоподъемных устройств.

Если говорить об общем устройстве, мост представляет собой одну- или двухбалочную конструкцию, по которой перемещается грузовая тележка. Электрооборудование располагается на мостовой части, а механизмы, которые используются для перемещения грузов, находятся на тележке.

Тормозная система

Для того чтобы удерживать груз на весу и регулировать скорость его опускания, используется тормоз. Этот механизм необходим для быстрой остановки движущихся частей конструкции, например, тележки или моста.

Производители оборудуют модели следующими системами торможения:

• колодочные;
• диско-колодочные.

Колодочный тормоз состоит из 2 колодок, которые располагают по обеим сторонам шкива. Такое положение позволяет равномерно распределить нагрузку на вал. Монтаж тормозного шкива осуществляется до редуктора, это делает торможение более легким.

Роль тормозного шкива выполняет муфта, она соединяет электрический двигатель с редуктором. Тормоз монтируют так, чтобы его колодки зажимали часть муфты, соединенную с редуктором.

Тормозной механизм обязательно замыкают грузом. Для этого его устанавливают на рычаге таким образом, чтобы он не сместился в сторону и не упал. Для замыкания может быть использована пружина. В этом случае ее помещают в гильзу, также она может быть снабжена центрирующем стержнем.

Тормоз обязательно защищают от влаги. Для того чтобы механизм лучше работал, на тормозные колодки приклепывают тормозную ленту. Это увеличивает трение между шкивом и колодкой.

Тележка может двигаться с разной скоростью. Если она не превышает 32 м/мин, устройство для перемещения грузов можно не оборудовать тормозной системой. В этих условиях торможение происходит самостоятельно, длина тормозного пути не превышается.

Все системы торможения можно разделить на стопорные и спускные. Первые используются для того, чтобы остановить устройство, а вторые необходимы для замедления спуска груза.

Тормозная система может быть следующих типов:

• открытый;
• закрытый.

Производители могут оснастить подъемный механизм закрытыми тормозами, в этом случае тормоз будет снят только в момент запуска двигателя. В остальных положениях механизмы будут заторможены.

Закрытые тормоза используются чаще всего, ведь они служат дольше открытых. Если они выходят из строя, то их поломку легче заметить. Открытые тормозные системы могут дополнять закрытые. Используя их, крановщик увеличит точность перемещения грузов.

Мостовые механизмы могут быть использованы для перемещения опасных грузов. К ним относятся ядовитые и взрывчатые вещества, а также расплавленный металл и кислоты. В этом случае механизмы оборудуют 2 тормозами. Они действуют автономно, заменяя друг друга.

Механизмы подъема

Производители оборудуют краны механизмами подъема, их размещают на крановой тележке. Система состоит из следующих элементов:

1. Электрический двигатель.
2. Грузовые тросы, используемые для поднятия или спуска груза. Барабан для намотки.
3. Трансмиссионные валы.
4. Горизонтальный редуктор.

Если на предприятии планируется перемещать грузы, вес которых превышает 80 т, то кран должен быть оборудован дополнительным редуктором. Если возникнет необходимость, его можно заменить понижающий зубчатой передачей. Для того чтобы повысить тяговое усилие, может быть использован полиспаст. Это устройство состоит из нескольких блоков, которые огибают канатом или тросом. Крановщики часто используют сдвоенный кратный полиспаст.

Грузоподъемность – основная характеристика, на которую обращают внимание при покупке оборудования и выборе его для выполнения строительных и разгрузочно-погрузочных работ.

Что такое грузоподъемность?

Грузоподъемность крана – это основной параметр, определяющийся по максимальному весу груза, который может поднять оборудование, сохранив при этом прочность и устойчивость. У техники стрелового типа грузоподъемностью обозначают массу, которую она может поднять на минимальном вылете – чем больше он увеличивается, тем меньшую массу выдерживает стрела.

Во многом этот параметр определяется грузовым моментом. Он рассчитывается как произведение вылета в метрах на массу груза. Единица измерения – тоннометры. Длину вылета стрелы определяют от вертикальной оси, проведенной через центр тяжести груза, до оси вращения, проведенной через портал или опорную тележку.

Классификацию проводят по грузозахватному механизму, возможности движения, виду шасси и привода. По конструкции грузоподъемные краны подразделяют на такие типы:

• стреловые – орган для захвата материалов присоединен к тележке или стреле;
• мостовые – тот же принцип присоединения с перемещением по мосту;
• кабельные – перемещение грузовой тележки с грузозахватным органом по несущему канату на опорах.

Первый тип наиболее обширный: башенные, автомобильные и пневмоколесные, гусеничные, консольные, настенные, манипуляторы. Ко второму типу относят козловые и мостовые грузоподъемные устройства.

Еще одна классификация грузоподъемных кранов позволяет поделить технику на такие группы:

• по грузозахватному оборудованию: крюковые, копровые, закалочные, штыревые, грейферные, контейнерные;
• по способности к перемещению: стационарные, переставные, мобильные, самоходные, прицепные;
• по виду шасси: гусеничные, колесные, автомобильные, рельсовые, на спецшасси др.;
• по приводу: электрические, механические, ручные, гидравлические и др.

Допускаются и другие классификации подъемной техники.

Основные параметры

Грузоподъемность крана – не единственная характеристика, по которой выбирают технику. Внимание обращают и на такие характеристики:

• вылет стрелы – расстояние от оси вращения поворотной части до вертикальной оси устройства грузозахвата;
• высота подъема – расстояние от захватного оборудования до пола по вертикали;
• глубина опускания – расстояние от уровня стоянки от захватного устройства в его начальном рабочем положении;
• скорость подъема/опускания – темп перемещения груза по вертикали.

Эти и другие параметры должны быть указаны в техническом паспорте вместе с условиями эксплуатации. Используются для составления производственной инструкции стропальщику и крановщику.

Область распространения Правил

Правила распространяются на:

· грузоподъемные краны всех типов, включая мостовые краны-штабелеры с машинным приводом;

· грузовые электрические тележки, передвигающиеся по надземным рельсовым путям совместно с кабиной уп­равления;

· краны-экскаваторы, предназначенные для работы только с крюком, подвешенным на канате, или электро­магнитом;

· электрические тали;

· подъемники крановые;

· грузозахватные органы (крюки, грейферы, грузоподъ­емные электромагниты, клещевые захваты и т. п.);

· грузозахватные приспособления (стропы, захваты, траверсы и т. п.);

· тару, за исключением специальной тары, применя­емой на металлургическом производстве, а также в мор­ских и речных портах, требования к которой устанавлива­ются отраслевыми правилами и нормами.

Правила не распространяются на:

· грузоподъемные машины, установленные в шахтах, на морских и речных судах и иных плавучих сооружени­ях, на которые распространяются специальные правила;

· экскаваторы, предназначенные для работы с земле­ройным оборудованием или грейфером;

· грузоподъемные краны-манипуляторы кг краны-тру­боукладчики, на которые распространяются соответству­ющие правила Госгортехнадзора России;

· грузоподъемные краны, предназначенные для работы только с навесным оборудованием (вибропогружателями, шпунтовыдергивателями, люльками, буровым оборудова­нием и т. п.);

· грузоподъемные машины специального назначения (например, напольные, завалочные и посадочные машины, электро- и автопогрузчики, путе- и мостоукладочные ма­шины и т. п.);

· монтажные полиспасты и конструкции, к которым они подвешиваются (мачты, шевры, балки и т. п.);

· грузоподъемные краны с ручным приводом;

· ручные тали.

Кран грузоподъемный - грузоподъемная машина, осна­щенная стационарно установленными грузоподъемными механизмами. Классификация грузоподъемных кранов в виде схемы приведена на рис. 1.1

В соответствии с федеральным законом от 21.07.97 № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных про­изводственных объектов» предприятия, цехи, площадки, на которых используются стационарно установленные гру­зоподъемные механизмы, относятся к категории опасных

производственных объектов.

Рис. 1.2. Грузоподъемные краны

Кран мостового типа - это кран, у которого грузоза­хватный орган подвешен к грузовой тележке, перемеща­ющейся по мосту. К этому типу относятся мостовые (рис. 1.2) и козловые краны.

Кран кабельного типа - это кран, у которого грузо­захватный орган подвешен к грузовой тележке, переме­щающейся по несущим канатам. К этому типу относят кабельные краны.

Кран стрелового типа - это кран, у которого грузоза­хватный орган подвешен к стреле или к грузовой тележке, перемещающейся по стреле.

Кран портальный - это кран поворотный на портале, предназначенном для пропуска железнодорожного или ав­томобильного транспорта.

Кран башенный - это кран поворотный, со стрелой, закрепленной в верхней части вертикально расположен­ной башни.

Кран стреловой - это кран поворотный, у которого стрела закреплена на поворотной платформе, размещен­ной непосредственно на ходовом устройстве (автомобиль­ный, пневмоколесный, гусеничный и т. п.).

Кран железнодорожный - это кран, смонтированный на платформе, передвигающейся по железнодорожному пути. Железнодорожные краны похожи по устройству на стреловые.

Кран консольный - это кран стрелового типа, грузоза­хватный орган которого подвешен к жестко закрепленной консоли (стреле) или тележке, перемещающейся по кон­соли. На машиностроительных и ремонтных предприяти­ях широко применяются консольные поворотные краны на колонне.

Основные параметры кранов

1. Грузоподъемность т - наибольшая масса груза, на подъем и перемещение которого кран рассчитан в задан­ном режиме работы (рис. 1.3). В соответствии с международными стандартами в приложении 2 Правил указаны следующие виды грузоподъемности: грузоподъемность полезная m п = масса груза; грузоподъемность нетто m н = m п + масса съемных грузозахватных приспособлений; грузоподъемность полезная m п = масса груза; грузоподъемность миди m M = т п + масса несъемных грузозахватных приспособлений; грузоподъемность брутто т б = т м + масса подъемно­го средства (канаты, цепи).

В нашей стране под грузоподъемностью обычно понима­ется грузоподъемность нетто (для стреловых кранов - гру­зоподъемность миди). Краны иностранного производства могут иметь грузоподъемность разного вида. Вид грузо­подъемности крана указан в его паспорте.

2.Вылет L - расстояние по горизонтали от оси вра­щения поворотной части до вертикальной оси грузозах­ватного органа.

3.Грузовой момент М = Q L (т м) - произведение ве­личин грузоподъемности Q и соответствующего ей вылета L.

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

5.Высота подъема Н - расстояние от уровня стоянки крана до грузозахватного органа, находящегося в верхнем положении. Для мостовых кранов высота подъема опреде­ляется от уровня пола.

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

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

8.База В - расстояние между осями опор (ходовых тележек) крана, измеренное вдоль пути. Группа классификации (режима) - характеристика ме­ханизма или крана, учитывающая его использование по грузоподъемности, а также по времени или числу циклов работы. Международные стандарты предусматривают во­семь групп классификации (режимов) от А1 до А8.

Зависимость грузоподъемности крана от вылета (грузовая характеристика)

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

Зависимость грузоподъемности крана от вылета показы­вает его грузовая характеристика. Рассмотрим грузовую характеристику.гусеничного крана ДЭК-251 (рис. 1.4), ко­торый имеет максимальную грузоподъемность 25 т на вы­лете 5 м. При увеличении вылета грузоподъемность умень­шается, и при наибольшем для данного стрелового оборудо­вания вылете - 14 м кран может поднять всего лишь 4 т.

Грузовысотная характеристика показывает, как зави­сит высота подъема крюка от вылета при определенных значениях длины стрелы, а также показывает грузоподъ­емность крана, соответствующую данному вылету.

Грузовысотная характеристика объединяет грузовую и высотную характеристики крана. Она более полно ха­рактеризует возможности современных стреловых кранов с телескопическими стрелами.

Например, по приведенной на рис. 1.5 грузовысотной характеристике определим значения основных параметров крана в точке А, когда при максимальной длине стрелы -21,7 м грузоподъемность минимальная - 0,6 т. При таком положении стрелы кран имеет наибольший вылет - 18 м, соответствующая ему высота подъема - 11,5 м.

ВНИМАНИЕ! Лицо, ответственное за безопасное произ­водство работ кранами, должно знать технические харак­теристики кранов, работой которых руководит.

Устойчивость кранов

Устойчивость крана - это способность крана противо­действовать опрокидывающим моментам (рис. 1.6).

Опрокидывающий момент относительно ребра опроки­дывания (ро) создают:

Вес груза Q;

Сила инерции F ин, которая возникает при изменении скорости подъема и опускания груза. Устойчивость крана также снижает уклон рабочей площадки.

Опрокидывающий момент, создаваемый грузом, равен произведению веса груза на вылет а относительно ребра опрокидывания.

М опр = Q а

Силы, удерживающие кран от опрокидывания. Стре­ловой кран является свободностоящей машиной, которая удерживается от опрокидывания собственным весом G. Вес крана создает восстанавливающий момент, равный про­изведению веса крана на плечо b.

Рис. 1.6. Устойчивость крана: 1 - выносная опора; 2 - пропротивовес

a

G

Кран как весы

М востан. = G × b

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. При этом увеличивается плечо b, соответственно уменьшается вылет а.

Причины опрокидывания кранов:

1. Превышена грузоподъемность крана на данном вылете.

2. Нарушены правила установки крана (не установлены выносные опоры, угол наклона площадки больше допустимого, и др.)

3. Неисправен рельсовый крановый путь.

4.Кран работает при скорости ветра, превышающей ука­занную в паспорте.

5.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.