Лекция 2

Раздел 1 грузоподъемные механизмы

Тема 1.1 классификация, основные параметры и основы расчета грузоподъемных машин

Цель: Знать технико-экономические показатели грузоподъемных машин, технические характеристики грузоподъемных устройств, расчетные нагрузки и допускаемые напряжения.

Уметь классифицировать грузоподъемные механизмы, обосновывать выбор грузоподъемных механизмов.

Иметь преставление об основных типах грузоподъемных машин.

КЛАССИФИКАЦИЯ, НАЗНАЧЕНИЕ, ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ, ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МЕХАНИЗМОВ. ТИПЫ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ УСТРОЙСТВ

Грузоподъемные машины – это машины циклического действия, предна­значенные для подъема и перемещения грузов на небольшие расстояния в преде­лах определенной площади промыш­ленного предприятия.

Грузоподъемные машины весьма разнообразны по назначению, принципам действия и конструктивному исполнению.

По назначению грузоподъемные машины условно разделяют на ГПМ общего и специального назначения. Машины общего назначения яв­ляются в некоторой степени универсальными. Их используют в про­изводственных условиях для вы­полнения только подъемно-транспорт­ных операций. Специальные грузоподъем­ные машины используют для подъема и перемещения определенных видов грузов либо для выполнения подъемнотранспортных операций при специальных техно­логических процессах.

По конструктивному исполнению грузоподъемные машины классифицируют на подъемные механизмы (домкраты, тали и др.), подъ­емники, грузоподъемные краны, погрузчики и манипуляторы. Кроме того, грузоподъемные машины в зависимости от конфигу­рации об­служиваемой рабочей площади можно разделить на следу­ющие группы:

• подъем­ные механизмы, подъемники – определенная точка рабочей площади;

• тележки, тали – рабочая площадь в виде прямолинейной или криволинейной полосы;

• ста­ционарные пово­ротные краны – рабочая площадь в виде узкого кольца;

• стреловые краны, манипуляторы – рабочая площадь в виде широкого кольца или сектора;

• краны мостового типа, кабельные, краны-штабелеры, манипуляторы – рабочая площадь в виде прямоугольника;

• погруз­чики, манипуляторы, самоходные краны – рабочая площадь про­извольной конфигурации.

ДОМКРАТЫ

Домкрат – это универсальное средство для подъема самых различных грузов. Домкрат отличается компактностью конструкции, простотой в обслуживании и надежностью в эксплуатации, позволяя осуществлять плавные подъем груза и его точную остановку на заданной высоте при небольшом рабочем усилии.

Домкраты относятся к группе простейших подъемных механизмов, приме­няемых для подъема различных грузов на высоту, обычно не превышающую 1м, в ремонтных и автомобильных мастерских, на производственных предприятиях, в складском хозяйстве, при выполнении монтажно-демонтажных работ. В отличие от других подъемных машин и механизмов домкрат располагается при подъеме под грузом, исключая таким образом необходимость использования громоздких вспомогательных сооружений, чалочных канатов, цепей и т.д.

По принципу действия и конструктивным особенностям домкраты подразде­ляются на винтовые, реечные, гидравлические, а по типу привода – на домкраты с ручным и механическим приводом.

Домкраты с ручным приводом имеют грузоподъемность до 20 т, с механиче­ским приводом – до 500 т. Кроме основного перемещения груза – подъема, дом­краты некоторых типов обеспечивают вспомогательное горизонтальное переме­щение поднятого груза на небольшое расстояние (100–250мм). Домкраты могут быть выполнены переносными и стационарными.

Реечные домкраты имеют всегда ручной привод. Их грузоподъ­емность составляет 0,5-10т, высота подъема до 0,35м. Применяют их преимуще­ственно при установочных ремонтных работах. Они бывают рычажно – и зубчато–рееч­ными.

Рычажно-реечный домкрат (рисунок 1.8) состоит из рейки 2 с упорными зубьями, обоймы 3, скользящей вдоль рейки по направляющим, приводного ры­чага 5 и системы собачек 4 и 6, расположенных внутри обоймы. Лапа 1, жестко соединенная с обой­мой домкрата, является опорой для поднимаемых грузов. При подъ­еме груза реверсирующий рычаг 5 устанавливают в положение I. При нажа­тии приводного рычага вниз в зуб рейки упирается боль­шая собачка 6; обойма вместе с грузом поднимается вверх, и малая собачка 4 заходит за очередной зуб. При подъ­еме приводного рычага малая собачка удерживает груз от самопроиз­вольного опускания, а большая собачка, скользя по зубу, прижимается к нему пружи­ной 7. За одно качание рычага обойма поднимается на высоту, рав­ную шагу зуба.

Для опускания груза рычаг 8 устанавливают в положение II небольшим на­жатием вниз, в результате чего внешний упор с пру­жины снимают. При этом ма­лая собачка выходит из зацепления с рейкой и под действием веса груза обойма опускается до упора малой собачки в следующий зуб, а рычаг перемещается вверх, придерживаемый рукой рабочего во избежание удара рейки по малой со­бачке.

Рисунок 1.8 – Рычажно  реечный домкрат

Рычажно-реечные домкраты имеют высокий КПД (0,95– 0,97). Эти домкраты часто используют для ремонта железнодорожных путей и автомобилей. Недоста­ток рычажно-реечных домкратов – прерывистость действия и самопроизвольное падение груза вслед­ствие быстрого изнашивания собачек.

Усилие, прикладываемое к рычагу рычажно–реечного домкрата,

, (1.1)

где G_гр – вес груза; l – длина малого плеча рычага; η – КПД домкрата; L – длина большого плеча рычага (до оси вращения).

Винтовые домкраты могут иметь ручной или электрический привод. Если в рычажно-реечных домкратах каждое перемещение груза по высоте равно шагу зуба рейки, в вин­товых домкратах груз можно устанавливать по высоте с большей точностью.

Домкраты выполняют по трем конструктивным схе­мам: винт перемещается поступательно, гайка – враща­ется; винт вращается и перемещается поступа­тельно; винт вращается, гайка перемещается поступа­тельно.

Простейший винтовой домкрат (рисунок 1.9) состоит из корпуса 1, винта 2, го­ловки 3, шарнирно соединенной с винтом, гайки 4 и приводной рукоятки 5 с со­бачкой 6 храпового механизма. При качательных движениях приводной рукоятки храповое колесо поворачивается совместно с винтом, что приводит к выдвиже­нию винта из корпуса. В более простых винтовых домкратах винт поворачивается не рукояткой с храповым колесом, а простым рычагом, который устанавливают в одно из отверстий в верхней части винта. Для предотвращения самопроизволь­ного опускания груза резьбу винтовых домкратов выполняют самотормозящейся (трапецеидальной или упорной), при этом угол подъема винтовой линии α должен быть меньше угла тре­ния резьбы ρ. В более сложных устройствах вместо винто­вой пары для предупреждения произвольного опускания груза приме­няют: при ручном приводе храповые устройства и безо­пасные рукоятки, при машинном – тормоза. При подъеме груза коэффициент полезного действия винтового домкрата

(1.2)

Основным критерием, характеризующим работоспособность вин­тового дом­крата, является износостойкость резьбы. Винт должен быть проверен на устойчи­вость. Усилие F, необходимое для подъема груза весом G и прикладываемое к рукоятке длиной l,

, (1.3)

где d_p – средний диаметр резьбы;

f – коэффициент трения между головкой и вин­том;

d_cp – средний диаметр поверхности трения торца головки домкрата по винту.

Рисунок 1.9 – Винтовой домкрат

Основными недостатками винтовых домкратов является низкий КПД (0,3 – 0,5) и малая скорость подъема и опускания груза (15–35 мм/мин).

Грузоподъ­емность руч­ных винтовых домкра­тов 1–20 т, высота подъема до 0,325м.

Гидравлические домкраты – устройства, в которых под давле­нием рабочего тела (жидкости, воздуха), подаваемого насосом с ручным или ма­шин­ным приводом, из цилиндра выдвигается поршень, осуществляющий подъем груза. Для этих домкратов, как для винтовых, характерны плавность хода и точная установка поднимаемого груза. В отличие от винтовых домкратов гидравлические имеют высокий КПД (0,74 – 0,8). По сравнению с реечными и винтовыми гидравли­ческие домкраты имеют значительно большую грузоподъемность, которая состав­ляет до 750 т. Кроме того, гидравлические домкраты характеризуются компактно­стью.

Домкрат с ручным приводом, показанный на рисунке 1.10, состоит из гидроцилин­дра 2, плунжера 1, ручного поршневого насоса 4 с приводной рукояткой 5 и бачка для масла 6. При качании рукоятки 5 масло из бачка поступает под плунжер, в ре­зультате чего плунжер поднимается вместе с грузом. Для опускания груза или плун­жера следует повернуть вентиль 3, тогда полость гидроцилиндра будет со­единена с бачком и плунжер начнет опускаться под действием собственного веса или груза. Скорость опускания регули­руется степенью открытия спускного вен­тиля.

Рисунок 1.10 – Гидравлический домкрат

Усилие рабочего, создаваемое на рукоятке поршневого насоса гидравличе­ского домкрата

,

(1.4)

где Q – грузоподъемность домкрата;

g – ускорение свободного падения;

d – диа­метр поршня насоса;

D – диаметр гидроцилиндра;

L и l – плечи рычага (рис. 1.10);

η ≈ 0,8 – КПД домкрата.

Скорость подъема груза гидродомкратом

, (1.5)

где β = 0,9 ... 0,95 – коэффи­циент, учитывающий утечки масла через уплотнения; s – ход поршня насоса;

m – число двойных ходов поршня насоса в единицу вре­мени.

Скорость подъема груза ручными гидравлическими домкратами очень мала (от 0,001 до 0,002 м/с), что яв­ляется их основным недо­статком. Для увеличения скорости подъема груза гидродомкраты снабжают насосами, рабо­тающими от электродвигателя. Давление рабочей жидкости (обычно масла) в гидравлических домкратах, определяемое грузоподъем­ной силой и площадью плунжера, состав­ляет не более 5000 МПа. Обычно высота подъема гидравлических домкратов 0,15–0,7м. Для плавного подъема крупногабаритных тяжелых грузов применяют не­сколько гидравлических домкратов, соединенных с одним насосом.

ТАЛИ

Таль – грузоподъемное устройство (лебедка) с ручным, электрическим или пневматическим приводом, подвешиваемое к бал­кам или специальным тележкам (кареткам), перемещающимся по подвесному монорельсовому пути. Грузы на складе и при малом строительстве можно поднимать и перемещать с помощью ручных талей, а также талей, подвешенных к кареткам (ручных и электрических). Ручная таль используется при малых объемах работы, когда ско­рость подъема не является первостепенным фактором. Электрическая таль обес­печивает высокую скорость и удобство работы. Электроталь управляется с пола при помощи подвесного кнопочного пульта. Некоторые модели талей позволяют, используя механические усилия одного человека, поднимать груз до 5 тонн на высоту до 12метров и потом перемещать его с помощью кареток по складу вдоль швеллеров. Подъем производится либо сверху (с помощью ручных рычажных талей), либо снизу (с помощью ручных или электрических талей). По типу подъемного элемента тали делятся на канатные и цепные. Таль цепная использует круглозвенную калиброванную цепь и пластин­чатую цепь. Таль канатная использует прочный стальной канат.

Каретки (рисунок 1.11) – весьма необходимое приспо­собление, позволяющее поднятый с помо­щью талей груз переместить по швеллерам в другое место. Каретки снаб­жены собственными шесте­ренными передачами и приводятся в движение с по­мощью цепи.

Рисунок 1.11 – Каретки

Ручные тали (с ручным приводом) производят подъем груза с по­мощью гру­зовых пластинчатых или сварных калиброванных цепей, приводимых в движение вручную с помощью приводных звез­дочек. Грузовая цепь образует по­лиспаст кратностью 2; 3 и реже 4. Тали могут быть подвешены стационарно или на передвижную тележку, когда есть необходимость в горизонтальном перемеще­нии поднимаемых грузов.

Различают червячные, шестеренные и ры­чаж­ные ручные тали.

Червячная таль с пластинчатой грузовой цепью, обра­зующей дву­кратный по­лиспаст, имеет (рисунок 1.12) верхнюю обойму 6, в которой размещен при­водной ме­ханизм, и крюковую подвеску 1 с подвижной звездочкой 2, подвешен­ной на пла­стинчатой шарнир­ной цепи 10. Приводной механизм состоит из чер­вяка 9, на ко­тором закреплена приводная звездочка 4 с калиброванной сварной бес­конечной цепью 3, и из червячного колеса 7, выполненного литьем со звездоч­кой 5 или же­стко соединенного с ней. Звездочка приво­дит в движение грузовую пластинчатую цепь, от длины которой зависит высота подъема груза. Червячная передача для увеличения КПД выполнена несамотормозящейся с двухзаходным червяком с уг­лом подъема винтовой линии 1520°. Поэтому для предотвра­щения самопроиз­вольного опускания груза она имеет дисковый грузоупорный тормоз 5. Грузо­подъемность червячных талей составляет 0,510 т, а КПД – 0,550,7.

Рисунок 1.13 – Червячная ручная таль:

а) стационарная; б) передвижная

Рисунок 1.12 – Червячная ручная таль

Шестеренная ручная таль показана на рисунке 1.14. Крутящий мо­мент тали от тягового колеса 5 передается на приводной вал с шестерней 3, находя­щейся в зацеплении с двумя зубчатыми колесами 4, и далее через еще одну зубчатую передачу – на звездочку 2 осуществляющую привод грузовой пластинчатой цепи 1.

Подъемный механизм приводится в действие бесконечной калибро­ванной сварной цепью 7, огибающей тяговое колесо 5. Таль снабжена дисковым грузоупорным тормозом 6, встроенным в тяговое колесо. Грузоподъемность шестерен­ных талей составляет 0,2510 т, а КПД – 0,7 0,9.

Электрическая таль (с электрическим приводом). Отличительным признаком электроталей является компактность. Электротали подвешивают к неподвижным опорам (балкам, колоннам, стенам и т. д.) с помощью болтов или крюков или к тележкам, перемещающимся по монорельсовому пути. Управление механизмом подъема электро­тали производят с пола с помощью двухкнопочного поста управления, подвешенного к тали. Токоподвод выполнен в виде троллей или гибкого кабеля.

Рисунок 1.14 – Шестеренная ручная таль:

а) стационарная; б) передвижная

Грузоподъемность электроталей составляет 0,1-15 т. Высота и скорость подъема груза соответственно не более 30м и 0,05-0,15 м/с. При необходимости (например, при выполнении монтажных работ) электротали кроме основной скорости подъема могут иметь еще дополнительную, так называемую «посадочную» скорость, которая может быть в несколько раз меньше основной скорости. Электротали могут быть использованы в качестве самостоятельных грузоподъемных машин или в качестве механизмов подъема в более сложных машинах (монорельсовых тележках, мостовых и однобалочных кранах, настенных кон­сольных кранах и т.д.). Большинство электроталей имеют в качестве гибкого грузового элемента стальной канат и реже сварную или пластинчатую цепь. Конструкции канатных электроталей весьма разнообразны, причем различаются они между собой взаимным расположением барабана и электродвигателя. По этому признаку электротали разделяют с фланцевым двигателем, установленным на одной оси с барабаном; с двигателем, встроенным в барабан; и с параллельным расположением двигателя и барабана.

Электротали с фланцевым двигателем, расположенным на одной оси с барабаном, имеют большую длину; распространения не получили.

Электротали с двигателем, встроенным в барабан (рисунок 1.15), серии ТЭ имеют грузоподъемность 0,5; 1; 2; 3,2; 5; 8; 12,5 и 16 т.

Рисунок 1.15 – Электроталь с двигателем, встроенным в барабан

Статор асинхронного двигателя 4 этих электроталей запрессован в барабан 5. С одной стороны (слева) от барабана расположен двух­ступенчатый соосный редуктор с шестернями 1, 9 и зубчатыми коле­сами 10, 2, грузоупорный винтовой тормоз 11 и колодочный элек­тромагнитный тормоз 12, а с другой стороны (справа) – шкаф 6 с электроаппаратурой управления. Момент от редуктора передается через зубчатую муфту 8. Ввиду того, что статор двигателя вращается вме­сте с ба­рабаном, для подвода электроэнергии к статору таль снабжают кольцевым токо­приемником 7. Для обеспечения стабильности коэффициента трения диски гру­зоупорного тормоза располо­жены в масляной ванне редуктора. Исходными дан­ными для опре­деления частоты вращения барабана являются частота враще­ния ротора относительно статора n_12-1 при номинальной нагрузке тали и направ­ление вращения ротора относительно статора (барабана). Частоту вращения n_12-1 опре­деляют по каталогу на электродвига­тели. Из рисунка 15 видно, что ротор 3 и ста­тор 4 вращаются в одну и ту же сторону, тогда справедливы уравнения

; (1.6)

, (1.7)

где n₁₂ – частота вращения ротора;

n₁ – частота вращения барабана;

u_р – пе­реда­точное число редуктора.

Частота вращения барабана

(1.8)

Вследствие максимальной компактности талей рекомендуется их зубчатые передачи изготовлять из хромоникелевых, хромистых и других высококачествен­ных легированных сталей, а шестерни выполнять с малым числом зубьев.

В качестве привода в электроталях используют только асинхронные коротко­замкнутые двигатели. Если требуется применение двухскоростного механизма подъема, то используют многоскоростные – асинхронные двигатели или специ­альный дополнительный микро­привод.

Рассмотрим конструкцию передвижной электрической тали. В этих талях ме­ханизм подъема подвешен к тележке, перемещаю­щейся по монорельсовому под­весному пути и выполненной привод­ной или неприводной.

На рисунке 1.16,а показана электроталь 2, подвешенная к четырех­колесной непри­вод­ной тележке 1, передвигающейся с помощью приводной тележки 4. Управле­ние талью и приводной тележкой осуществляется с пола при помощи четырех­кнопоч­ного поста управления 3.

Приводная тележка (рисунок 1.16, б) имеет два приводных 2 и два нажим­ных фигур­ных ролика 3. Профиль роликов близок к профилю полки двутавровой балки, по которой перемещается тележка. При­водные ролики получают вращение от элек­тродвигателя 5 через двухступенчатый редуктор 1. Необходимое сцепление при­водных роликов с подвесным путем осуществляется прижатием нажимных роли­ков двумя пружинами 4 к полке этого пути, а также собственным весом привод­ной тележки.

Скорость передвиже­ния приводной тележки менее 0,5 м/с, поэтому он не снабжен тормозом.

Рисунок 1.16 – а) Электроталь с механизмом передвижения;

б) механизм передвижения тали

ЛЕБЕДКИ

Лебедки – грузоподъемные машины, в которых в качестве рабо­чего эле­мента, навиваемого на барабан или огибаю­щего канатоведущий шкив или звез­дочку, используют канат или цепь. Лебедки предназначены для подъема и пе­ре­мещения грузов по горизонтальному или наклонному пути при ремонтных, строи­тельно-монтажных и других работах, а также для механизации транс­порти­рова­ния грузов.

Лебедками также называют механизмы подъ­ема грузоподъемных кранов и подъемников, механизмы изменения вылета или пере­движения тележек кранов, если в этих механизмах используют ка­наты или цепи.

Методика расчета лебедок определяется условиями их примене­ния. Если они предназначены для подъема груза по вертикали или для перемещения его по на­клонному пути, то их рассчитывают как механизмы подъема кранов. Если ле­бедки предназначены для перемещения грузов по горизонтали, то их рас­считы­вают как механизмы передвижения груза с канатным тяговым элементом.

Различают лебедки с ручным или машинным приводом от электродвигате­лей, двигателей внутреннего сгорания, реже от гидравличе­ских, пневматических и па­ровых.

Лебедки могут быть выполнены напольными, прикрепленными с помощью болтов к фундаментам, опорным рамам или плитам, либо настенными, прикреп­ленными к стенам, колоннам и т.д. Узел крепления лебедок с любым типом при­вода должен быть таким, чтобы обеспечивалась их устойчивость при натяжении каната (или цепей), превышающем в 2 раза номинальное значение.

Лебедки с ручным приводом обычно выполнены барабан­ными. Они имеют станину в виде двух щитов, между которыми расположен приводной зубчатый механизм и барабан. Барабанные лебедки с ручным приводом (рисунок 1.17) имеют приводную рукоятку с тор­мозом, гладкий барабан для многослойной навивки каната без канатоукладчика, в основном открытые зубчатые или червячные несамотормозящиеся передачи, подшипники скольжения, смазываемые консистентной смазкой, шестерни с ма­лым числом зубьев (11–14) для обеспечения компактности.

Рисунок 1.17 – Лебедки с ручным приводом

Лебедки с машинным приводом бывают нереверсивными или реверсивными, фрикционными или с жесткой связью каната и барабана, одноба­рабанные и двухбарабанные, односкоростные и двухскоростные, с цилиндриче­скими или коноидальными барабана­ми и т.п.

В однобарабанных фрикционных лебедках с приво­дом от электродвигателя или от двигателей внутреннего сго­рания барабан с дви­гателем соединен фрикци­онной муфтой, управляемой вручную, причем рукоятка управления муфтой сбло­кирована с тормозом так, что при включении муфты тор­моз лебедки размыкается, а при выключении он замыкается. Таким образом, управление лебедкой осуществ­ляется при непрерывно работающем двигателе. Для опускания грузозахватного приспособления или груза производится растормажи­вание лебедки при помощи педали. Ввиду повышенной опасности при эксплуата­ции применение фрикцион­ных лебедок с электрическим приводом для подъема груза правилами Госгортех­надзора запрещено. Поэтому находят применение подъемные лебедки, в которых барабан жестко соединен с двигателем.

Электрические реверсивные однобарабанные лебедки согласно ГОСТ 2914-80 имеют тяговое усилие 4,0; 6,3; 10,0; 12,5; 20,0; 32,0; 60,0 кН.

Электрическая реверсивная однобарабанная ле­бедка показана на рисунке 1.18. Ее используют при строи­тельных и монтажных ра­ботах, а также для комплектации подъемников. Реверсивная однобарабанная лебедка смонтирована на раме 1. Привод осу­щест­вляется от асинхронного двигателя с фаз­ным рото­ром 6. Барабан 2 с редук­тором 3 соединен с помощью зубчатой муфты внутри барабана. Двигатель с ре­дуктором соединен упругой разъем­ной муфтой 5, одна из частей которой (со сто­роны ре­дуктора) исполь­зуется в качестве тормоз­ного шкива. Тормоз 4 двух­коло­дочный с короткоходовым магнитом пе­ременного тока. Управление электродви­гателем про­изводится контроллером 7. На раме ле­бедки уста­новлены также пус­коре­гули­рующие резисторы 8. Для опуска­ния груза в электрических подъемных лебед­ках двигатель включается в сторону опус­кания груза. Если при этом момент от веса груза больше момента от сил тре­ния в пере­дачах лебедки, то двигатель рабо­тает в режиме генераторного тормо­жения. Опус­кание груза ревер­сированием дви­гателя обеспечивает безопасность при ра­боте лебедки.

Рисунок 1.18 – Электрическая реверсивная однобарабанная лебедка

КРАНЫ

Грузоподъемным краном называют грузоподъемную ма­шину циклического действия, предназначенную для подъема и перемещения грузов (удерживаемых грузозахватным орга­ном) из одной точки площадки, обслуживаемой машиной, в другую.

Краны классифицируются:

1. По конструкции:

─ мостового типа (мостовые, козловые);

─ стрелового типа.

2. По возможности передвижения:

─ передвиж­ные (все типы кранов);

─ стационарные (консольные пово­ротные).

3. По способу передвижения:

─ с приводными ходо­выми колесами;

─ с неприводными ходовыми колесами  с тяговым канатом.

4. По конструкции ходового устройства 

рель­совые (все краны передвигаются по рельсовому крановому пути).

5. По способу установки:

─ опорные (опирающиеся сверху на рельсовый крановый путь);

─ подвесные (прикреп­ленные к крановому пути снизу).

6. По конструкции грузозахватного органа:

─ крюковые, предназначенные для работы с различными штучными грузами;

─ магнитные - для транспортирования стальных и чугунных грузов;

─ грейферные - для работы с сы­пучими материалами;

─ клещевые - для работы с затаренными в ящики, бочки или мешки с грузами.

7. По способу управления:

─ на управляемые из каби­ны;

─ дистанционно (для кранов, работающих в среде, содержащей пары кислот, щелочи, пыль и другие, вред­ные для человека вещества);

─ автоматически (по заданной программе или при помощи компьютера, например краныштабелеры).

8. По назначению:

─ на краны общего назначения, осна­щенные преимущественно грузовым крюком и применяемые в основных производствах;

─ специального назначения (краны металлургические, строительно-монтажные, для обслуживания гидротехнических сооружений и др., а также краны, работаю­щие во взрыво – и пожароопасных средах, в условиях повы­шенного агрессивного воздействия среды).

КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ТИПОВ КРАНОВ

1. Краны мостового типа

   • Мостовые краны

Мостовые краны состоят из двух основных узлов:

─ балочного моста, передвигающегося вдоль цеха;

─ гру­зовой тележки, оборудованной механизмами подъема груза и передвижения, передвигающейся по мосту. С помощью мостового крана груз можно перемещать в горизонтальной плоскости в двух перпендикулярных направлениях: в одном при перемещении самого моста по рельсам, уложенным вверху на крановых балках цеха, в другом – при движении грузовой тележки по рельсам, уложенным сверху вдоль моста. Управляют краном с пола или из кабины.

По конструкции моста мостовые краны различают однобалочные (кран – балки – рисунок 1.19) и двухбалочные (рисунок 1.20).

а) б)

Рисунок 1.19 – Кран-балки

а) опорные; б) подвесные

Рисунок 1.20 – Двухбалочный кран

• Козловые краны

Козловые краны (рисунок 1.21) применяются для обслуживания открытых складов, контейнерных площадок и т.п. и приспособлены к частым перебазировкам. Козловые краны состоят из передвижного моста на вы­соких опорах, каждая из которых через ходовые колеса или колесные тележки опирается на наземный крановый рельс. Мост выполняют одно – или двухбалочным. По рельсам, уложенным на двухбалочном мосте, перемещается тележка, аналогичная тележке мостового крана. Если мост выполнен однобалочным, подъем, опускание и перемещение груза вдоль моста осущест­вляется электроталью, установленной на монорельсе. Механиз­мы передвижения крана размещены на каждой опоре.

Рисунок 1.21 – Козловой кран

2. Краны стрелового типа

   • Башенные краны

Башенным краном называется поворотный кран (рис. 1.22, а, б) со стрелой 2, закрепленной в верхней части вертикально расположенной башни 6. Управление всеми механизмами осуществляется машинистом из кабины. На большинстве кранов она находится наверху башни, что обеспечивает хороший обзор фронта работ. Груз поднимают с помощью грузовой лебедки, грузового каната и крюковой подвески, являющейся грузозахватным органом крана. Кран выполняет следующие движения: подъем груза, изменение вылета, передвижение и поворот. Сочетание этих движений позволяет не только подавать груз в любую точку строящегося здания, но и обслуживать территорию склада, разгружать материалы с транспортных средств. Изменение вылета (т. е. изменение положения крюковой подвески относительно оси вращения крана) осуществляется либо путем изменения угла наклона стрелы с помощью стрелового полиспаста и стреловой лебедки (рис. 1.22, а), либо путем перемещения грузовой тележки с помощью тележечной лебедки (рис. 1.22, 6). Передвигается кран по строительной площадке обычно с помощью рельсового ходового устройства на стальных ходовых колесах с приводом от механизма передвижения по крановым путям. Для связи поворотных и неповоротных частей крана служит опорно-поворотное устройство, которое обеспечивает как передачу нагрузок от поворотной части крана на неповоротную ходовую раму, так и вращение поворотной части относительно неповоротной. Различают два основных типа башенных кранов: с поворотной (рис. 1.22, а) и неповоротной (рис. 1.22, б) башней.

Рисунок 1.22 — Башенный кран:

а — с поворотной башней и подъемной стрелой, б — с неповоротной башней и балочной стрелой; 1 — крюковая подвеска, 2 — стрела, 3 — оголовок, 4 — кабина, 5 — распорка, 6 — башня, 7 — стреловой полиспаст, 8 — противовес, 9 – стреловая лебедка, 10 — грузовая лебедка, 11 — механизм поворота, 12 — поворотная платформа, 13 —опорно-поворотное устройство, 14 — балласт, 15— ходовая рама, 16 — ходовая тележка, 17 — грузовая тележка, 18 — тележечная лебедка, 19 — противовесная консоль

В кранах с неповоротной башней опорно-поворотное устройство размещено наверху башни. При этом поворотная часть крана состоит из стрелы 2, поворотного оголовка 3 и противо-весной консоли 9 с размещенными на ней лебедками, механизмом поворота и противовесом 8, служащим для уравновешивания крана при работе. В кранах с поворотной башней опорно-поворотное устройство, как правило, размещено внизу, непосредственно на ходовой части крана или портале. В этом случае поворотная часть включает в себя стрелу 2, башню с оголовком и распоркой 5, поворотную платформу 2 с размещенными на ней грузовой 10 и стреловой 9 лебедками, механизмом поворота и плитами противовеса.

• Стационарные поворотные краны

Предназначены для обслуживания отдельных рабочих мест в производствен-ных цехах. Лебедка крепится на металлоконструкции и вращается вместе с ней.

В зависимости от расположения опор и способов установки бывают:

─ Краны настенные – с верхней опорой, которая крепится к стене цеха. При этом поворот стрелы осуществляется вместе с колонной на 120º – 180º.

─ Полноповоротные краны – свободностоящие, с неподвижной колонной и вращающейся стрелой.

Рисунок 1.23 – Поворотный стационарный кран

Контрольные вопросы:

1. Какое преимущество при монтажных и ремонтных работах обеспечивает применение домкратов?

2. Назовите основное преимущество винтового домкрата.

3. Какая резьба применяется преимущественно в винтовых домкратах?

4. Какие механические домкраты имеют только ручной привод?

5. Какие недостатки имеет реечный домкрат?

6. Основное преимущество гидравлического домкрата?

7. Какое устройство гидравлического домкрата препятствует самопроизвольному опусканию груза?

8. Что такое лебедка? Опишите конструкцию лебедки с ручным приводом.

9. Что такое таль?

10. Как классифицируются краны?

11. В чем разница между краном мостовым и козловым?

12. Опишите конструкцию башенного крана.