Классификация грузоподъемных машин.

Зоны обслуживания кранов различных типов. Основные параметры и системы индексации. Область применения. Требования к устройству и безопасной грузоподъемных машин. Определение допустимой массы груза из условий устойчивости стрелового крана.

Грузоподъемные машины используют для перемещения стройматериалов, монтажа строительных конструкций, погрузочно-разгрузочных работ на складах, монтажа и обслуживания технического оборудования в процессе его эксплуатации.

По характеристике рабочего процесса это машины циклического действия.

Главный параметр – грузоподъемность. Также Г.М. характеризируются зоной обслуживания, вылетом груза, высотой подъема, скоростями рабочих движений, массой, мощностью, опорными нагрузками, грузовым моментом.

По конструктивному исполнению и виду выполняемых работ их делят на: 1-домкраты; 2-лебедки; 3-подъемники; 4-монтажные вышки; 5-краны.

Домкраты: винтовые, реечные, поршневые, гидравлические (на h до 0,6м на монтаже и ремонтных работах).

Лебедки (тали и электротали) – ручной и механический привод.

Подъемники: грузовые и пассажирские, грузопассажирские; в жестких направляющих.

Вышки – на грузовых автомобилях.

Краны – универсальные машины для перемещения штучных и сыпучих материалов по пространственной траектории произвольной конфигурации и различной протяженности.

Требования к Г.М. определяются Правилами ГосГорТехнадзора.

.

Домкраты. Наиболее распространены реечные, винтовые и гидравли-ческие.

Реечный домкрат состоит из корпуса, в нем по направляющим перемещается стойка. Рукояткой движение передается стойке через зубчатую пару и речную передачу. Груз располагают на поворотной головке либо на пяте. Для удержания груза на любой высоте имеется грузоупорный тормоз с храповым механизмом. Процесс опускания груза (вращение рукояти на спуск) состоит из чередующихся падений и остановок. Эта неравномерность практически не ощущается в отрегулированном тормозе.

Винтовой домкрат состоит из винта с прямоугольной или трапецеидальной резьбой, вращаемого рукояткой; корпуса с бронзовой гайкой грузовой головки.

Рукоятка оборудована трещеткой, состоящей из зубчатого колеса, одетого на квадратную часть винта, и собачки, поджимаемой стопором и пружиной. Такие домкраты не требуют дополнительных устройств для удержания груза, так как винтовая пара (винт – гайка) – самотормозящаяся.

Грузоподъемность – до 50т, h= до 0,35м. Есть домкраты с машинным приводом (рукоятка заменяется червячной передачей).

Гидравлический домкрат состоит из цилиндра с поршнем, насоса, всасывающего, нагнетательного и спускного клапанов, масляного бака. Рабочая жидкость – минеральное масло, смесь из воды со спиртом (глицерином).

Грузоподъемность 200т; h=0,18-0,2м. Домкраты с приводом отдельного насоса – грузоподъемность – 500т.

Канатные подъемные механизмы (КПМ)

КПМ состоят из подъемных лебедок и полиспастных систем. Применяют как самостоятельные подъемные устройства и как составные части кранов и подъемников.

КПМ состоят из барабана (1), стального каната (2), системы блоков (3, 4, 5), грузового устройства(6).

Рис. 1. Канатно-блочная система ПМ

Канат – это свивка их высокопрочной стальной проволоки диаметром 0,3-3мм одинарной (из отдельных проволок), двойной (из свитых прядей) и тройной (из нескольких канатов двойной свивки) свивки. В центре сердечник из органического волокна, пропитанный смазкой, являющейся базой для навивки.

Применяют в основном шестипрядные канаты двойной крестовой свивки с одним органическим сердечником с числом проволок 6*19=114 и 6*37=222. Есть семипрядные канаты с центральной металлической прядью.

Канаты характеризируются диаметром, маркировочной группой проволоки и разрывным усилием Fо. По нему выбирают типоразмер каната, связанный с наибольшим усилием натяжения Smax.

^,

где - минимальный коэффициент запаса прочности (для неподвижных канатов – 2,5-5; для подвижных – 3,15-9).

Для крепления свободных концов каната к конструкциям применяют разнообразные коуши и зажимы (закладывают клином, загибом концов с заливкой легкоплавким металлом, заплеткой, канатным зажимом).

Канатный блок – установленное на оси на подшипниках качения, скольжения чугунное или стальное колесо, с V-образным ручьем на его ободе для укладки в нем каната.

Должно выполняться условие: отношение диаметра блока, измеренного по средней линии каната, к его диаметру принимается не менее 12,5-28.

Блоки устанавливают единично или группами на единой оси. Называются блочными обоймами, которые образуют полиспаст.

Кратность полиспаста (всегда есть целое число 2;3;4…):

^,

где Vk- скорость навивки каната на барабан (входной параметр);

Vr- скорость подъема груза.

(<).

Типоразмер каната назначают по его разрывному усилию в соответствии с действующими стандартами (ГОСТ 2688-80)

Типы: ЛК-0 – одинаковый диаметр проволок (линейное касание);

ЛК-Р – разный диаметр проволок.

Согласно ГОСТ – шестипрядный канат двойной свивки с линейным касанием проволок в прядях типа ЛК-Р с одним органическим сердечником.

Барабаны цилиндрической формы с бортами от соскальзывания каната (ребордами – высота реборды над последним витком hр≥2dk) из чугуна, стального литья, сварными из листовой стали.

Каната в один слой в барабане – однослойная навивка; в несколько – многослойная.

Конец каната закрепляют на барабане клином, винтом, прижимными планками с болтами на рабочей поверхности барабана или на его реборде.

Крюки – простейшие грузозахватные устройства (однорогие и двурогие) для подвешивания к ним грузов непосредственно или с помощью чалочных устройств или захватов. Однорогие – для грузов 1т до 75т. Двурогие – от 5т и выше.

Стропы – канатные и цепные. Они могут быть одно (1СК), двух (2СК), трех (3СК), четырехветвевыми (4СК), двухпетлевыми (СКП), кольцевыми (СКК). оба конца каждой ветви стропа имеют коуши. Концы каната закрепляют алюминиевыми или стальными втулками опрессовкой, заплеткой, обмоткой концов прядей проволокой.

Захваты. Для захватывания однотипных грузов и подвешиванию их к крюку применяют клещевые и эксцентриковые зажимные фрикционные захваты. Стальные листы и прокат в цехах металлоконструкций применяют подъемные элекромагниты.

Для подъема немагнитных листовых грузов (плиты перегородок, фанеры, листового стекла, бетонных изделий) применяют вакуумные грузозахватные устройства (вакуумные присосы диаметром 400 мм с резиновым ободом).

Для массовой перегрузки сыпучих материалов применяют челюстные ковши – грейферы. Чаще двухчелюстные двухканатные грейферы.

Глубина погружения челюстей грейфера в материал зависит от его плотности, массы грейфера, кинетической энергии его заброса при падении.

Каждому материалу определенной плотности соответствует своя определенная масса грейфера, которую изменяют специальными грузами.

Лебедки – это устройства для подъема (подъемные) или горизонтального перемещения (тяговые) грузов. Ручные и приводные (элекродвигатель, гидромотор, ДВС). Барабанные с одним или двумя барабанами, безбарабанные с канатоведущим шкивом (шахтные подъемники, лифты, подвесные подмостья). Характеризируются: 1- тяговым усилием, 2- скоростью движения каната, 3- канатоемкостью барабана.

Ручные лебедки просты, как вспомогательное монтажное оборудование. Состоит из 1- барабана, 2- открытых зубчатых передач, 3- дискового грузоупорного тормоза на параллельных валах, опирающихся на подшипники в боковинах станины, 4- рукояток для подъема.

Ручные тали – на ремонтных работах для подъемов грузов до 5 т, h до 3м. Из подвешивают к потолочным балкам, треногам и другим устройствам с помощью крюка.

Тельферы (тали с электроприводом) – для перегрузки грузов в складах, произвольных помещениях, на монтажных площадках, для комплектования комбинированных однобалочных, козловых и полукозловых кранов.

Перемещаются по монорельсам собственным механизмом перемещения. Управляют электроталью с пола кнопочным пультом на гибком кабеле.

Грузоподъемность: 0,25-5т. Высота подъема: до 6 метров. Скорость подъема: 20м/мин.

Подъемники – для подъемов грузов и людей на этажи при отделочных и ремонтных работах. Грузы размещают в ковшах, кабинах, площадках, перемещаемых в жестких направляющих вертикально. Бывают грузовые, грузопассажирские, мачтовые, шахтные. Внутри здания стационарные подъемники (лифты).

Ковшовые (скиповые) подъемники для подачи сыпучих материалов в бункера, работы на складах и предприятиях промышленности стройматериалов. Ковш оборудован ходовыми колесами (рамками), перемещается лебедкой по наклонно-вертикальным рельсам. Ковш, доходя до упора, опрокидывается. Емкость – 1 куб.м. скорость перемещения 0,1-0,5 м/с.

Грузопассажирские подъемники на высотных зданиях для подъема грузов и людей. Грузоподъемность 0,5-1т при высоте здания до 110м (30 этажей). Статические испытания перед пуском, каждые 12 месяцев. Нагрузкой на 50% > тягового усилия. Динамические испытания на 10% больше. Техническое освидетельствование.

1)- Вышки для подъема грузов и людей при обслуживании ЛЭП, осветительных сетей, контактных линий общественного транспорта, монтажных и ремонтных работах. Состоит из базового автомобиля, телескопной мачты, люльки, механизма подъема мачты и ее раздвижки. Мачта состоит из нескольких трубчатых секций. Раздвигается канатно-блочной системой лебедкой, гидравлически и комбинированно. Автомобиль устанавливают на выдвижные опоры в его задней части перед началом работы.

Консольные краны- стреловые с поворотными неповоротными частями. К ним крепится стрела с полиспастом на ее конце, к подвижной обойме которого подвешено грузозахватное устройство. Обойма может быть установлена на подвижной каретке (тележке), перемещающейся вдоль стрелы. Груз в таких кранах всегда находится вне опорного контура крана. К консольным относят мачтово-стреловые и башенные краны, большая группа самоходных стреловых кранов (гусеничных, рельсоколесных, пневмоколесных, на шасси автомобильного типа, автомобильных, тракторных, кранов- трубоукладчиков, мощных монтажных кранов).

Краны пролетного (мостового) типа - состоят из пролетного строения и перемещающейся по нему тележки с полиспастом. Груз находится в пределах опорного контура крана. В эту группу входят мостовые, козловые и кабельные краны.

Башенные краны – это машины со стрелой, закрепленной вверху вертикальной башни, ведут работы по перемещению грузов и монтажу СК за счет сочетания работы движений: подъем, опускание груза, изменение вылета, поворота стрелы и передвижения самого крана. Это основные грузоподъемные во многих отраслях промышленности и строительства. Грузоподъемность: от 5 до 25, до 50 т и до 250 т. Высокая маневренность, большая зона обслуживания и подстрелового пространства.

Классифицируют:

- по назначению (строительные, монтажные, краны перегружатели);

- по возможности передвижения (по рельсам; стационарные или приставные; самоподъемные);

- по способу изменения вылета крюка (с подъемной и с горизонтально балочной стрелой);

- по типу вращающихся элементов башенно-стрелового оборудования (с поворотными башнями или головками);

- по типу металлоконструкций (решетчатые и трубчатые).

О системе индексации. Их обозначают индексом типа КБ-0000

Базовые модели башенных кранов обозначаются буквами КБ (кран башенный) и цифрами:

Рис.2. Система индексации башенных кранов:

Первая цифра (I) – размерная группа по грузовому моменту.

Две вторые цифры (II, III) – порядковый номер базовой машины, имеющей поворотную или неповоротную башню.

Четвертая (IV) – номер исполнения, отличающийся от базовой модели, например, длиной стрелы, высотой подъема, величиной максимальной грузоподъемности.

После цифр (V) – может указываться обозначение очередной модернизации (А, Б, В) и климатическое исполнение для холодного, тропического и тропически влажного климата (ХЛ, Т, ТВ).

Башенный кран с поворотной башней состоит из неповоротной рамы с ходовым устройством и ее приводом и поворотной частью. Последняя включает поворотную платформу с противовесом, механизмом вращения, грузовой и стреловой лебедками, башню, стрелу, полиспасты. На всех механизмах электроприводная стрела может быть оборудована грузовой кареткой.

Краны с неповоротной башней - отличие в том, что вместе с нижней рамой и ходовыми тележками к неповоротной части относится также башня с порталом и балластом в нижней части.

Приставные (стационарные) башенные краны – для строительства высотных сооружений (150м и более). Состоит из поворотной головки и горизонтальной стрелы с перемещающейся по ней грузовой кареткой. Их устанавливают на специальном фундаменте или на части фундамента здания. Башню крепят к зданию с помощью закладных рам. Башню наращивают секциями 2,5-7м.

Переставные (самоподъемные) краны применяют при строительстве высотных зданий с жестким и прочным металлическим каркасом.

Отличие – короткая башня без портала и наличием охватывающей башню обоймы. башня опирается на опорную балку с откидными упорами. Грузоподъемность 15т. Мгр=3300кНм.