2.8.2 Подъемные краны. Классификация, область применения.

Подъёмный кран – грузоподъёмная машина циклического действия с возвратно-поступательным движением грузозахватного органа; служит для подъёма и перемещения грузов. Цикл работы подъемного крана состоит из захвата груза, рабочего хода для перемещения груза и разгрузки, холостого хода для возврата порожнего грузозахватного устройства к месту приёма груза. Движения крана могут быть как рабочими, так и установочными для периодического изменения положения крана, стрелы и т.п. Основная характеристика подъемного крана — грузоподъёмность, под которой понимают наибольшую массу поднимаемого груза, причём в случае сменных грузозахватных устройств их масса включается в общую грузоподъёмность.

В зависимости от конструкции и принятой схемы работы Подъемный кран бывают поворотными и неповоротными.

Поворотные краны могут устанавливаться на рельсовом ходу — железнодорожные и катучие рельсовые краны; на безрельсовом ходу — пневмоколёсные, автомобильные и гусеничные подъемные краны; на стенах и крышах зданий — настенно-поворотные и кровельные; на понтонах и судах — плавучие и судовые. Имеются также поворотные подъемные краны, перемещающиеся по двум расположенным в разных уровнях (внизу и наверху) рельсам, — т. н. велосипедные краны. Железнодорожные, пневмоколёсные, автомобильные и гусеничные поворотные подъемные краны часто объединяют общим названием — стреловые самоходные краны. Поворотная часть подъемного крана опирается на колонну (кран на неподвижной или на вращающейся колонне) или на поворотный круг с колёсами, катками или шарами (кран на поворотном круге). Поворотная часть может иметь форму высокой башни — башенные краны, мачты — мачтово-стреловые краны (жестконогие и вантовые). Возможна установка её на портале — портальные краны. Поворотные подъемные краны могут иметь постоянный или переменный вылет (расстояние груза от оси вращения крана), который изменяется путём качания укосины (стрелы) или передвижения по ней грузовой тележки.

  К неповоротным кранам относятся подъемный кран пролётного типа (мостовые краны и перегружатели), а также настенно-консольные краны.

В современных условиях строительства используют также вертолёты-краны с устройствами для захвата грузов. С их помощью ведут работы в труднодоступных местностях.

Области применения подъёмных кранов.

Мостовые краны относятся к типовому оборудованию производств. цехов, электростанций, закрытых и открытых складов. Мостовые краны имеют катучий мост, перемещающийся по рельсам, уложенным на стенах зданий или на специальных эстакадах вне здания. По мосту передвигается грузовая тележка с подъёмной лебёдкой, в некоторых конструкциях грузовая тележка снабжается поворотной стрелой.  Их грузоподъёмность достигает 500—600 т, пролёты (расстояния между осями подкрановых рельсов) — 50—60 м, возможная высота подъёма груза — 40—50 м и в специальном исполнении до 500 м; скорость движения моста (рабочее движение) —30—160 м/мин, грузовой тележки — 10—60 м/мин, подъёма груза до 60 м/мин. На мосту могут располагаться 2 грузовые тележки на одном или двух (смежных или двухрядных по высоте) путях. К мостовым подъемным кранам общего назначения относят крюковые, магнитные, грейферные и магнитно-грейферные краны. Крюковые однобалочные краны простейшего типа (см. Кран-балка), опорные и подвесные, имеют в качестве грузовой тележки самоходную электрическую таль. К особой группе относятся металлургические мостовые подъемные краны (литейные, завалочные, колодцевые, для «раздевания» слитков и др.), которые оборудованы специальными грузозахватными устройствами и механизмами управления ими. Одна из разновидностей мостовых подъемных кранов — кран-штабелёр с грузовой тележкой, имеющей поворотную колонну, по которой перемещается вилочный захват, несущий пакет груза на поддоне и позволяющий производить укладку и разбор пакетных штабелей.

  Настенно-консольные неповоротные краны применяют главным образом в цехах для уменьшения объёма работы мостовых кранов. Их грузоподъёмность обычно 3—10 т, вылет 5—10 м, скорость передвижения (рабочая) 90—200 м/мин.

  Козловые краны применяют обычно для обслуживания открытых (реже крытых) складов, главным образом штучных грузов, контейнеров и лесных грузов, для монтажа сборных промышленных и гражданских сооружений, обслуживания гидроэлектростанций и секционного монтажа в судостроении. Они изготовляются преимущественно крюковыми или со специальными грузозахватными устройствами. Пролёты кранов общего назначения обычно 4—40 м; при обслуживании судостроительных стапелей до 170 м. Грузоподъёмность таких подъемных кранов составляет 3—50 т, а при обслуживании гидроэлектростанций и стапелей достигает 400—800 т (в отдельных случаях 1600 т — две тележки по 800 т). Передвижение кранов (скорость 20—100 м/мин) часто является рабочим движением; при малых грузоподъёмностях в качестве грузовой тележки используются самоходные электрические тали. Для монтажа крупных изделий (например, в судостроении) применяют краны с 2 грузовыми тележками, позволяющими кантовать груз на весу. Краны строительного назначения, имеющие переменное место работы, выполняются самомонтирующимися. Для открытых складов штучных грузов применяют часто пневмоколёсные козловые краны с пролётом 6—15 м, грузоподъёмностью 15—30 т, с рабочей скоростью движения до 8 км/ч.

Стреловые самоходные краны — железнодорожные, автомобильные (на шасси автомобиля), пневмоколёсные (на специальных шасси), гусеничные краны универсального применения (на двухгусеничном ходу, а также на базе трактора) предназначены для перегрузочных и монтажных работ в строительстве, на промышленных предприятиях и на транспорте. В зависимости от условий работы краны оборудуют сменными стрелами различной длины и конфигурации (прямые, изогнутые, телескопические). Длина стрел у пневмоколёсных и гусеничных монтажных кранов при больших высотах подъёма груза достигает 60—100 м и более. Для увеличения устойчивости служат выносные опоры (аутригеры). Скорости движений соответствуют грузоподъёмности крана и вылету стрелы и обычно составляют: подъёма груза 5—25 м/мин, вращения 1—4 об/мин, время подъёма стрелы из низшего положения в высшее 1—3 мин. Передвижение крана (при работе) 1—10 км/ч. Стреловые краны выполняют с крюковыми и грейферными захватами, а дизель-электрические — также с электромагнитом. Они имеют переменную грузоподъёмность, наибольшую при наименьшем вылете и использовании выносных опор: у ж.-д. кранов до 40 т (специальные аварийные и монтажные до 300 т); автомобильных 16—40 т, пневмоколёсных до 200 т (специальные монтажные до 600 т и более), гусеничных до 300 т и более. Пневмоколёсные краны большой грузоподъёмности монтируются на прицепах с тягачами.

  Башенные краны используют преимущественно при гражданском, промышленном и гидротехническом строительстве (строительные), а также для обслуживания открытых стапелей и достроечных работ в судостроении (судостроительные подъемные краны). Конструкция строительных башенных кранов позволяет быстро осуществлять их монтаж и демонтаж и перевозку автотранспортом. Они выполняются обычно крюковыми с поворотной и неповоротной башней, которая при большой высоте делается телескопической или наращиваемой (сверху) и подращиваемой (снизу). Строительные подъемные краны обычно передвигаются по рельсам, а при значительной высоте выполняются также приставными (опираются на землю и на каркас строящегося здания) или самоподъёмными, называют иногда ползучими (опираются на здание и перемещаются вертикально по мере роста возводимого сооружения). Башенные краны на автомобильном, пневмоколёсном и гусеничном ходу изготовляются на базе обычных стреловых кранов; имеют стреловые устройства в виде подъёмной (качающейся) стрелы или консольной стрелы, по которой перемещается грузовая тележка с канатной тягой. Вылет строительных кранов достигает 40 м, высота подъёма 150 м; скорости движений: подъёма груза 10—100 м/мин, вращения 0,2—1,0 об/мин, передвижения крана (установочное движение) 10—30 м/мин. Грузоподъёмность (переменная) достигает 75 т (при минимальном вылете). Судостроительные башенные краны имеют вылет до 50 м и выполняются передвижными (по земле и на эстакадах) грузоподъёмностью до 100 т (стапельные краны) и стационарными грузоподъёмностью до 400 т (достроечные).

  Портальные краны применяют для перегрузочных работ в портах и на открытых складах, для строительных (преимущественно гидротехнических) работ, а также для сборочно-монтажных работ в судостроении и при судоремонте (на берегу и на плавучих доках). По характеру работы подразделяются на перегрузочные (крюковые, грейферные, реже магнитные) и монтажные.. Стреловые устройства, как правило, обеспечивают горизонтальное перемещение груза при изменении вылета.. Грузоподъёмность перегрузочных кранов от 5 до 40 то, а монтажных от 100 до 300 т; вылет обычно 25—35 м и достигает 50—100 м (у судостроительных подъемных кранов). Скорости движений перегрузочных кранов составляют: подъёма груза 60—90 м/мин, вращения 1,5—2 об/мин, передвижения крана (установочное движение) 30 м/мин; скорости монтажных кранов значительно меньше, чем перегрузочных.

  Настенно-консольные поворотные краны обычно выполняют стационарными, реже — передвижными. Стационарные краны применяют для обслуживания рабочих мест в цехах и на складах, а передвижные главным образом для выполнения внутренних работ в крупных механических цехах. Грузоподъёмность стационарных подъемных кранов 0,25—3,2 т, вылет 3—6 м.

  Плавучие краны предназначены для работ, производимых на плаву, состоят из верхнего строения (крана) и самоходного (10—15 км/ч) или несамоходного понтона. По конструкции верхнего строения они подразделяются на поворотные (универсальные) и неповоротные (мачтовые, козловые). Неповоротные плавучие краны имеют грузоподъёмность до 1500—2500 т, вылет (от кромки понтона) до 25 м, их используют для подъёма особо тяжёлых грузов и для производства специальных работ. Поворотная часть плавучих кранов аналогична поворотной части портальных кранов. Для массовых перегрузочных работ используют краны (обычно несамоходные) грузоподъёмностью до 25 т с вылетом до 35 м; для перегрузки судов-тяжеловесов, а также для производства строительно-монтажных, судостроительных и аварийно-спасательных работ — поворотные краны грузоподъёмностью до 350 т (обычно самоходные) с вылетом до 60 м.

  Судовые краны обычно выполняются стационарными поворотными, реже — передвижными (портальными или козловыми). Грузоподъёмность стационарных подъемных кранов 1—16 т при вылете до 16 м.

Рисунок 22 – Поворотные краны: 1 — железнодорожный: 2 — пневмоколёсный; 3 — гусеничный; 4 — настенно-поворотный передвижной; 5 — плавучий; 6 — судовой; 7 — башенный; 8 — мачтово-стреловой; 9 — портальный.

Рисунок 23 – Неповоротные краны: 1 — мостовой; 2 — настенно-консольный; 3 — мостовой перегружатель; 4 — козловой; 5 — береговой консольный перегружатель; 6 — мостокабельный кран.