Подъемный кран: устройство, принцип работы, классификация

Модификации

На данный момент существует несколько модификаций базовой модели башенного крана КБ-403, это:

КБ-403А, который отличается подъемом до 16-ого этажа, более удобным и легким управлением из конструктивно улучшенной кабины, повышенными скоростями подъема и движения погрузочной тележки, а также большей устойчивостью при повышенном грузовом моменте.
КБ-403Б, предназначенный для подъема грузов на постройках до 17-ти этажей. Имеет больший вылет стрелы и выполняется в 4-х вариантах с разным грузовым моментом (от 120-ти до 132-х), общей высотой, вылетом стрелы и т.п. Отличается надежностью конструкции и простотой обслуживания.
КБ-403Б.4 используется в подъеме грузов до 35,4 м. Имеет увеличенный вылет стрелы и грузовой момент.

Сравнительные характеристики моделей:

Какие аспекты следует учитывать при выборе вида автомобильного крана

При выборе автокрана для эксплуатации на строительном объекте, необходимо строго учитывать:

грузоподъемность и исполнение стрелы. От этого зависит не только оперативность проведения всего комплекса работ, но и безопасность оператора;
вылет стрелы и высота подъема крюка;
возможность применения вспомогательного оборудования (например, грейфер или гидробур).

Разбираясь в видах автомобильных кранов, вы без труда подберете необходимую установку для своего проекта. Если же у вас возникнут дополнительные вопросы, специалисты компании Rental Units с удовольствием проконсультируют вас.

Монтаж мостового крана

Мостовой ГПМ требует доработки рабочей площадки – нужно проложить крановой путь.

Рельсовый путь может быть смонтирован на специальной крановой эстакаде, или для его постройки используется пол, колонны и опоры здания.

Есть 3 варианта монтажа:

Поэлементный (пошаговый). Сборка крановых узлов происходит наверху на подкрановых путях.
Крупноблочный — так называемая, укрупненная сборка. На высоту для монтажа поднимаются крупные фрагменты (механизмы, электрооборудование, узлы) крана, заранее собранные внизу.
Полноблочный — полная сборка моста на полу. Конструкция поднимается целиком и монтируется на подкрановых путях. Для данного метода необходимо использование мощной техники.

О других грузоподъемных механизмах на сайте: автокраны Либхер, Ивановец 25, Галичанин 25, автокран на базе МАЗ-5337, манипулятор Tadano, пневмоколесный кран КС-5363, гусеничные краны МКГ-25БР и РДК-250, башенный кран КБ-403, козловой кран ККС-10.

Механизм перемещения

Опорные краны передвигаются с помощью колес, закрепленных внутри концевых балок. В подвесных кран-балках используются специальные тележки передвижения, закрепленные к верхней части концевых балок и перемещающиеся по нижней полке кранового пути (двутавра).

В настоящее время используются два основных типа привода передвижения мостовых кранов. Опорные краны перемещаются с помощью мотор-редукторов, подвесные — с помощью электродвигателей. Мотор-редуктор состоит из двигателя и редуктора, преобразующего крутящий момент двигателя и передающего его через вал на колесо. На подвесных кранах момент вращения передается от мотора напрямую на колеса тележки передвижения посредством шестерни. Эта шестерня — одно из самых уязвимых мест конструкции, поскольку при малых размерах несет значительную нагрузку.

Не все колеса и тележки передвижения оснащаются двигателями. Часто кран имеет две приводные тележки и две «холостые». Количество электродвигателей передвижения, необходимых на конкретном кране, рассчитывается исходя из грузоподъемности, длины пролета, режима работы и т. д.

Принцип работы подъемного крана

Подъемный кран, являясь основной грузоподъемной силой в строительстве, служит для автоматизации рабочего процесса возведения объектов промышленного и частного строительства. Принцип работы основан перемещении материалов за счет изменения параметров вылета и высоты стрелы. Работа крана состоит из основных операций, составляющих рабочий цикл:

захват;
подъем и перемещение материалов и конструкций к месту его монтажа или складирования;
опускание;
отсоединение груза от грузозахватного устройства;
возврат механизма в рабочее положение для повторения цикла.

Обеспечение производства работ на объекте происходит благодаря цикличному сочетанию операций в определенной последовательности.

Какие виды кран-балок используются

По типу конструкции такие краны делятся на опорные и подвесные.

Опорные характеризуются тем, что концевые тележки двигаются по подкрановому пути, опираясь на путь (полнотелый квадрат или крановый рельс). Также зачастую опорная конструкция способна нести большую нагрузку, обеспечивая более высокую грузоподъемность крана.
Подвесные кран-балки осуществляют движение вдоль путей (двутавры типа М), находясь под ними. В такой конструкции концевые тележки крепятся под путями. Сам двутавр крепится к эстакаде или специальным фермам, установленным вдоль помещения. Конструкция такого типа обеспечивает доступность к перемещению груза вдоль всего пролетного строения (в том числе у боковых стен помещения), так как нет ограничений по краям в виде опорных концевых тележек. Увеличивается рабочая площадь для транспортировки грузов.

В зависимости от условий эксплуатации выделяют краны для открытых и закрытых производственных площадок. В то время как кран-балки для помещений имеют стандартную комплектацию, аналоги для открытых площадок оснащаются дополнительной защитой механизмов и электрооборудования от воздействия условий окружающей среды. Особым видом кранов являются изготовленные в пожарозащищенном, химически защищенном, взрывозащищенном и тропическом исполнении.

Кран-балки управляются вручную или при помощи электропривода.

Ручная кран-балка. Передвижение крана осуществляется при помощи человеческой силы. Для подъема и перемещения грузов используется ручная или электрическая таль. Передвижения такого крана осуществляется вручную вдоль подкрановых путей. Применяется в условиях, где нет возможности подключения к электросети, либо не требуется интенсивная и быстрая работа крана. В качестве элемента подъема груза может применяться цепь (для цепной тали) либо канат/трос (для канатной тали). Используются ручные кран-балки в автомастерских, сборочных цехах, сервисных центрах. Они значительно дешевле и проще в обслуживании.
Электрическая кран-балка. Для кранов с электрическим приводом движение крана происходит при помощи электродвигателя, что повышает безопасность и эффективность в процессе эксплуатации. Грузы могут подниматься при помощи электрической или ручной тали. Электрическая таль позволяет поднимать грузы большей массы. Перемещение груза выполняется при помощи концевых тележек, оснащенных электроприводом.

Кран-балка опорная электрическая

Кран-балка подвесная электрическая

Ключевые характеристики при выборе кран-балки

Приступая к выбору легкого мостового крана нужно понимать на какие характеристики необходимо обратить внимание в первую очередь. Это позволит сэкономить время и выбрать кран наиболее подходящий под требования вашего производства

Тип крепления и мощность силовой установки, смонтированной на кран-балке характеризуют эксплуатационные возможности грузоподъемного оборудования. Не последнюю роль играет выбор конструкции несущей части (например эстакад или опорных стоек). Эти характеристики определяют допустимую интенсивность и режим работы крана. Допустимая грузоподъемность для кран-балок может достигать 10 и более тонн.
Длина пролета. Немаловажным элементом, отражающим эксплуатационные возможности крана – является длина пролета. На разных производственных площадках необходимо предварительно определить допустимое расстояние от боковых точек помещения, чтобы точно подобрать длину пролета. Благодаря этому достигается полная доступность к погрузочно-разгрузочным работам по всей площади помещения. Подвесные кран-балки бывают однопролетными и двухпролетными, опорные только однопролетными.
Высота подъема. Эта характеристика определяет на какую высоту возможно поднять груз.

Самоходные стреловые краны

Этот тип техники предпочтителен, если работы ведутся на удаленном объекте или, например, на даче, территории частного дома. Установка башенного крана нецелесообразна. А самоходный можно нанять на несколько дней или для выполнения конкретной операции, например поднятия плит перекрытия.

Вылет стрелы зависит от конкретной модификации. Максимально кирпичи, ж/б плиты можно перемещать на 60–80 м. Но здесь есть ограничение. Чем выше поднимается стрела, тем меньший по весу груз получится передвинуть на нужное место.

Выделяют несколько типов самоходных кранов.

На гусеничном ходу

Подобная техника способна работать на заболоченных и пересеченных территориях, слабых грунтах. Еще один плюс — повышенная грузоподъемность в сравнении с колесными аналогами. Стрела может быть решетчатой или телескопической.

Но не стоит забывать и о недостатках. Гусеничную технику запрещено перегонять своим ходом по дорогам общего назначения. При перемещении на новый объект придется нанимать специальный трал.

На автомобильном ходу

Основное преимущество автокранов — маневренность. Их можно перемещать как в пределах одной стройплощадки, так и между объектами. Поворотную раму с кабиной, стрелой, противовесами и механизмами управления размещают на шасси мощных грузовиков вместо кузова.

Автокраны имеют и существенный недостаток. По мере выдвижения стрелы увеличивается парусность, и уменьшается устойчивость всей конструкции. Для решения проблемы кран оснащают опорами с гидравлическим, пневматическим или механическим устройством.

Принцип работы мостового крана

Важной особенностью принципа работы мостовых подъёмников является то, что на крановый путь во время передвижения приходится вся нагрузка от несущих элементов грузоподъёмного оборудования. При подаче сигнала на блок управления движение балки происходит по смонтированным на эстакадах рельсам

Грузовая тележка при этом движется непосредственно по мостовой балке.

Для повышения функциональности техники активно применяются дополнительные навесные устройства. Тележка может использоваться в комплекте с лебёдкой, грейфером, электромагнитами. Возможно использование комбинированных механизмов (например, магнитно-грейферных кранов). Самый распространённый грузозахватный орган, применяемый в ходе эксплуатации – крюк, оснащённый автоматической защёлкой.

Типы привода

На кран-балки устанавливают 2 вида привода: ручной и электрический.

Ручная разновидность

Этот тип пригоден для работы с грузами, которые имеют небольшой вес. Скорость движения передвижения такого рода устройств ниже, чем у тех, кто сделаны с электрическим механизмом. В них рабочий инструмент представлен червячными передвижными талями

Привод составлен из вала, который совмещен с ходовыми колесами. Трансмиссия помощью цепи соединена с тяговым колесом.

Электрический привод встречается чаще. Для перемещения грузов в нем применяются лебедка или таль, которые смонтированы на специальные тележки.

Механизм приводят в действие посредством:

редуктора;
колес тележки;
электродвигателя.

Основные параметры устройства

Основной параметр, которым отличается кран-бaлка — вес поднимаемого груза. Кроме этого, выделяют следующие особенности:

Грузоподъемность этого механизма зависит от типа его конструкции. Для опорных балок это значение составляет 1—10 тонн.
Подвесные конструкции обладают меньшим значением, не превышающее четырех-пяти тонн.
Скорость движения механизма может меняться.

Подвесные устройства работают несколько медлительнее. Их скорость не превосходит 0,5 метра в секунду. В описании к этому механизму также всегда обязательно указываются данные по величине пролета. У того типа устройств она бывает в пределах от 3 до 28 метров (иногда 28,5). Под пролетом полагается считать площадь (пространство), которое может устройство способно обслуживать.

Указанный параметр можно разделить на 2 категории:

с одним пролетом (эти устройства характеризуются протяженностью от 3 до 15 метров);
с двумя пролетами (этим устройствам соответствует значение протяженности от 7 до 12 метров).

Подвесными разновидностями кран-балок грузы могут быть подняты на высоту 6—36 метров. Для опорных разновидностей кран-бaлок это значение ниже и достигает 6—18 метров.

https://youtube.com/watch?v=T4NRjuCtnKY

Металлическая разновидность

Эти бaлки, как правило, изготавливаются в форме прямоугольной коробки посредством сварки четырех стальных листов.

Зачастую для его изготовления используются решетчатые фермы или гнутые листы. Выполняется это для того, чтобы увеличить устойчивость конструкции к изгибу под воздействием значительных весовых нагрузок.

Стенка моста, расположена в теле, является опорной. Следовательно, наружная стенка выступает в качестве вспомогательной.

Для изготовления вспомогательной стенки иногда применяется металл с вырезами. Благодаря такому решению снижается вес всей конструкции. Вырезы выполняются таким образом, чтобы несущие возможности конструкции не уменьшались.

Одно- и двухбалочные разновидности

Металлические разновидности конструкций кранов чаще всего имеют рамы с двухбалочным устройством.

Однобалочная кран-балка тоже встречается в подобного рода устройствах. Она обычно изготавливается из двутавра с треугольным или прямоугольным сечением и, как и в вышеописанном случае, изготавливается в виде фермы или листа. Внутри главных балок для усиления конструкции привариваются диафрагмы.

Они располагаются под углом 90 градусов к несущей оси балки. Их протяженность практически тождественна высоте стенок. При большой длине главных балок нередко встречались ситуации их прогиба внутрь из-за неспособности выдерживать воздействие внушительного веса перемещаемых грузов. Чтобы устранить этот недостаток, балки предварительно отгибают вверх, формируя таким образом так называемый строительный подъем.

Концевые балки по своей структуре имеют сходство с коробками прямоугольной формы. На них устанавливают буксы и ограничители перемещения кранов. В устройствах, которые эксплуатируются вне помещения, внутри концевых балок размещают дополнительно противоугонные системы. Они оберегают процесс передвижения под воздействием сильного ветра.

Эксплуатация такого рода механизмов в строительстве и прочих областях значительно упрощает выполнение многих работ. А в отдельных случаях применение их в работе — единственно возможный способ для перемещения или подъема грузов. Именно за счет этого их распространенность настолько велика.

Назначение кранов

В автономных, локальных или центральных сетях водоснабжения применяют оборудование, которое выполняет определенные функции. Оно может служить как регулировочная или запорная арматура. Самым часто применяемым элементом для подобных целей выступают краны водопроводные. Виды этих изделий призваны выполнять различные задачи. Они регулируют напор и его пропускную способность при помощи изменения площади потока трубы.

Существуют такие виды водопроводных кранов, которые при помощи шарового механизма выполняют только открытие или закрытие потока. Регулировку позволяют выполнять другие устройства. Они плавно уменьшают напор. Такие виды водопроводных кранов чаще используются для дома.

Рабочий цикл

Следует понимать, что для подъема и перемещения груза оператору необходимо совершить несложные манипуляции (циклы). На первой стадии осуществляется захват груза. Если это бетонная плита, то она обвязывается, а для ее подъема используют крюк. Если это сыпучий материал, работы осуществляются грейфером. Вторая стадия – рабочий ход. Он заключается в непосредственном передвижении, а также разгрузке перемещаемого материала. По сути, это самый ответственный этап, поэтому работы должны выполняться плавно и без рывков. Заключительная стадия – холостой ход. Он подразумевает возврат грузозахватного приспособления в исходное положение. Кстати, рабочий ход состоит из трех стадий: разгона, установившегося движения и торможения. Первый и третий этапы самые важные, так как именно на них появляются динамические нагрузки и, следовательно, риск повредить перемещаемый груз.

Грузозахватные органы

В соответствии с характером перемещаемых грузов краны оснащаются различными грузозахватными приспособлениями. В зависимости от их конструкции мостовые краны подразделяются на следующие основные типы:

Крюковые. Это основной, самый распространенный и универсальный тип кранов. Оснащается грузозахватным крюком, как правило, с автоматической защелкой. Может поднимать любые грузы, но не непосредственно крюком, а при помощи строп.
Грейферные — предназначены для погрузки и разгрузки различных сыпучих материалов, а также металлолома. Грейферы бывают двух типов — в виде двойного ковша для разгрузки щебня, песка и т. д. и в виде «клешни» — для металлолома или, например, пиломатериалов.

Магнитные. В качестве грузозахватного приспособления установлен электромагнит, управляемый из кабины крановщика либо с пульта. Используется для перевозки листов металла.
Литейные — оснащены специальными крючьями для захвата емкостей с расплавленным металлом.
Краны-штабелеры. Оборудованы вилами для захвата поддонов с товаром. Используются на складах.

Также на многих мостовых кранах встречаются различные сочетания грузозахватных органов — например, магнитно-грейферные краны. На литейных часто устанавливаются вспомогательные подъемные механизмы с обычными крюками.

Общее в устройстве строительных кранов

Многообразие архитектурных форм и конструктивных решений строительных объектов привело к появлению грузоподъемных машин, имеющих разную модификацию. Но технологическая схема любого грузоподъемного крана сохраняет в себе ряд основных механизмов:

Несущая конструкция, состоящая из сварных металлических элементов (ферм) и стальных канатов. Выполняется из угловой стали и имеет решетчатую конструкцию прямоугольного сечения. Шарнирные соединения опор позволяют изменять высоту подъема крана. Конструкция опирается на платформу в передней части шарнирами, а со стороны балласта — болтами. Такое закрепление дает возможность крану поворачиваться. Несущая конструкция имеет ряд механических, гидравлических и электрических агрегатов.
Грузоподъемный инструмент — лебедка или таль. Приводится в действие с помощью электродвигателя и встроенной планетарной передачи. Имеет несколько скоростных характеристик подъема и опускания и крепится на грузозахватное приспособление.
Грузозахватное устройство. Техника может быть оборудована крюком, ковшом, стропами и другими приборами, в соответствии с технологической картой работ.
Органы управления исполнительными механизмами и системами. Находятся в кабине у водителя, предназначены для регулирования и контроля за работой машины. Датчики дистанционного управления устанавливаются тележке и барабанах лебедки и определяют точку передвижения крана.

Основные рабочие органы грузоподъемной машины исполняют роль несущего остова. Он воспринимает нагрузку от навесных элементов и систем. Поэтому конструкция подъемного крана отвечает требованиям надежности и безопасности в соответствии с основным назначением техники.

Классификация грузоподъемных машин

Главным классификационным признаком грузоподъемных машин является общность конструкций. Основные типы грузоподъемности машин, в зависимости от назначения, области применения и выполняемой функции, подразделяются на: подъемные механизмы; краны; подъемники; промышленные роботы. Домкраты предназначены для подъема груза на небольшую высоту (до 0,7 м), в основном, при монтаже и ремонтных работах. По конструкции их разделяют на: реечные, винтовые, гидравлические и пневматические. Реечные домкратыприменяются, главным образом, на установочных работах, когда необходимо произвести перемещение деталей и узлов машины или легких конструкций без соблюдения точности выполнения операций. Наиболее распространены реечные домкраты грузоподъемностью от 0,5 до 10 т.

Винтовые домкраты применяются для вывешивания машин при профилактических осмотрах и ремонтах, когда необходимо произвести незначительное перемещение деталей и узлов машины, при постановке машин на хранение , при подъеме и опускании легких пролетных строений на опоры и т.д. Они изготавливаются грузоподъемностью от 2-х до 50 т. Гидравлические домкраты применяются для подъема и опускания особо тяжелых грузов. Подъем груза осуществляется при подаче в цилиндр домкрата жидкости под давлением, а опускание — при выпуске этой жидкости через спускной канал. Наиболее распространены гидравлические домкраты грузоподъемностью от 3 до 200 т. при высоте подъема 0,15-0,4, специальные домкраты-до 750 т.

Тали предназначены для подъема грузов в стесненных условиях и применяются при производстве строительно-монтажных работ, ремонте машин в полевых условиях, в мастерских и при других работах. Тали представляют собой простые по устройству и небольшие по размерам ГПМ, подвешиваемые к высоко расположенным опорам. Они бывают с ручным приводом и приводом от электродвигателя с редуктором. Обычно ручные тали имеют цепную или канатную передачу с червячным или шестеренчатым механизмом подъема.

Ручная таль – это полиспаст, у которого в качестве тягового органа используются пластинчатые шарнирные или сварные калиброванные цепи, огибающие звездочки или цепные блоки. Наибольшее распространение получили ручные тали с червячным подъемным механизмом грузоподъемностью от 1 до 10т.

Шестеренчатые тали выпускаются грузоподъемностью от 0,25 до 10т. с высотой подъема груза до 3 м.

Электрические передвижные тали (электротельферы) – компактные лебедки, подвешиваемые к тележкам, которые передвигаются по рельсам (балкам). Тележки передвигаются с помощью электрического привода. Промышленностью выпускаются электротали грузоподъемностью от 0,5 до 10т. высотой подъема от 6 до 36 м.

Лебедки предназначены для подъема (опускания) груза и (или) его перемещения в горизонтальном направлении. Могут применяться как самостоятельно, так и в качестве составных частей более сложных машин с канатно – блочным управлением. Передачи лебедок бывают зубчатые, реже – червячные. По роду привода различают лебедки с ручным и механическим приводом. Каждая лебедка с ручным приводом снабжена автоматическим тормозом, обеспечивающим торможение барабана при спуске груза, а также мгновенную остановку его при внезапном освобождении рукоятки.

Виды грузоподъемных кранов

Виды и типы грузоподъемных кранов определены в ГОСТ 27555-87(ИСО 4306-1-85) Краны грузоподъемные. Данный стандарт устанавливает ряд терминов и определений в области краностроения. Он распространяется на все грузоподъемные машины, систематизирует виды и дает определения устройств в соответствии с их конструкцией и параметрами.

По грузоподъемности

Классификация оборудования по грузоподъемности не представлена в ГОСТ. Она связана со сферами применения подъемной техники на производстве.

С малой грузоподъемностью от 1 до 3 тонн. Машины компактные и легкие. При высоте подъема грузозахватного органа до 5 м. они легко транспортируются и удобны для небольших строительных площадок.
С средней грузоподъемностью. Применяются при строительстве зданий средней этажности. Они поднимают грузы весом до 50 тонн на высоту до 25 метров, благодаря телескопической выдвижной стреле.
С высокой грузоподъемностью. Способны перемещать грузы весом 250 т. Представляют собой стационарные установки, используемые на промышленных предприятиях, цехах, а также в условиях долговременного строительства.

Подъемные краны предназначены облегчения работы с габаритными грузами разной массы. Производители выпускают большое количество модификаций этого оборудования, однако все образцы работают по схожему принципу.

По конструкции

Таблица 1 в ГОСТ 27555-87 включает в себя классификацию подъемных кранов по конструкции. К этой группе относятся мостовые краны, которые делятся на опорные и подвесные. Их отличительная особенность состоит в конструкции главных и концевых балок, которые в поперечном сечении имеют вид моста. Опорный кран имеет жесткое опирание на подкрановый путь, размещенный на подкрановой балке. Мост присоединен к надземному крановому пути. Такие агрегаты устанавливаются в промышленных цехах, эстакадах и депо. Они предназначены для транспортировки материалов при производстве монтажных работ.

Козловой кран в поперечном сечении выглядит как четырехстоечный портал, образовавшийся в результате опирания моста на две опорные стойки. Основное преимущество этого подъемного механизма в возможности перемещения груза как вдоль, так и поперек обслуживаемой зоны.

По возможности перемещения

Существуют стационарные агрегаты, которые закреплены на неподвижном основании. Из-за малой мобильности их используют крайне редко. В условиях строительной площадки чаще применяются передвижные или приставные машины. Передвижной кран устанавливается на рельсах и может перемещаться вдоль здания или рабочей зоны. Приставная модель применяется в случаях, если требуется повысить прочность и устойчивость оборудования. Его закрепляют к возводимому сооружению. Такие грузоподъемные агрегаты оборудованы специальным механизмом для передвижения в процессе работы и транспортировки.

К этой группе также можно отнести гусеничный стреловой кран. Благодаря низкому давлению на грунт он имеет высокую маневренность и проходимость. Опорный контур в виде гусеничных грузовых тележек с подъемной лебедкой позволяет машине передвигаться в рабочих зонах с грузом на крюке, вес которого может достигать 80% от общей грузоподъемности. Агрегаты на гусеничном ходу различаются:

по типу ходового устройства — обычная или увеличенная поверхность гусениц;
по виду привода — электропривод от собственной или внешней сети;
по параметрам рабочего оборудования — стреловая и башенно-стреловая модификация.

Возможность перемещения играет ключевую роль при подборе оборудования. Ходовой орган этой машины имеет от двух до пяти осей и четыре ведущих колеса. По конструкции подвески механизмы бывают:

с жесткой подвеской в виде канатно — балочной системы;
с гидравлическими цилиндрами.

Пневмоколесные модели пользуются популярностью, благодаря своей маневренности и возможностью работы в стесненных условиях городской застройки.

Подъемный кран — универсальное оборудование для перемещения крупногабаритных грузов. Он используется в строительстве и промышленности в целях повышения производительности и эффективности труда. Рабочий цикл этого грузоподъемной машины связан с выполнением основных и вспомогательных операций в определенном порядке, что помогает обеспечить обслуживание крупных строительных площадок и производственных цехов. Развитие конструкций и создание различных модификаций этого оборудования дает возможность продуктивно применять его в условиях ограниченного пространства городской застройки.