Виды грузоподъемных кранов и их особенности. Типы грузоподъемных кранов Типы подъемных кранов
В древние времена все стройки начинались одинаково: фараон или царь захотел построить храм или погребальную пирамиду, изъявил свою волю, и множество рабов отправлялись в каменоломни, добывать камни, вырубать из горных пород блоки для будущих сооружений.
Никакой техники для доставки и перемещения грузов до строительной площадки не существовало.
Рабская сила и подручные средства: веревки и длинные палки — вот всё, что могли использовать на стройках древние строители.
Но минуло множество столетий и современная стройка — это уже не такой каторжный труд, хотя по-прежнему нелёгкий с физической точки зрения. И всё же современным строителям труд облегчается огромным количеством строительной техники. Больше никто не поднимает тяжёлые камни, блоки и кирпичи с помощью верёвок. Для подъёма грузов человечество изобрело подъёмные краны.
На современной стройке по всему миру мы часто видим их разновидности. Какие же виды кранов бывают:
- Автокраны;
- Гусеничные краны;
- Башенные краны;
- Стационарные краны: козловые, мостовые, мачтовые, кабельные;
- Строительные краны специального назначения: кран-вертолёт и плавучий кран.
Автокран
— это грузовой автомобиль, на шасси которого монтируется ходовая и поворотная рамы. На самой же поворотной раме установлены механизмы подъема и опускания стрелы, кабина машиниста автокрана, противовес, поворотный механизм, стрела. К плюсам автокрана можно отнести то, что им присуща манёвренность и высокие скоростные характеристики. Эти характеристики позволяют использовать такой вид кранов, если перемещение грузов рассредоточено по большой территории стройплощадки и при выполнении заказов между различными объектами, когда важна скорость подачи техники на стройку. К минусам автокранов относится их небольшая устойчивость. Для того, чтобы кран имел большую устойчивость и мог беспрепятственно поднимать грузы на максимальную высоту, конструкторы предусмотрели для данного типа кранов специальные опоры (аутригеры). В зависимости от шасси автомобиля опоры могут быть: пневматическими, механическими и гидравлическими. Стрела современного автокрана телескопическая, разделённая на секции. Для увеличения высоты подъёма применяется гусек — дополнительная съёмная секция.
Кран гусеничного вида — обладает повышенной проходимостью за счёт сцепления гусениц с грунтом и меньшего давления на грунт за счёт большой поверхности опоры. Гусеницы позволяют передвигаться по рыхлому грунту. А за счёт более высокого веса, чем у автокрана, гусеничный кран обладает большей грузоподъёмностью. Поэтому на стройках, где необходимо перемещать тяжёлые грузы по бездорожью чаще всего выбирают такой кран. Но из-за своей тяжёлой и сложной конструкции, гусеничный кран не маневренный и трудно перемещаемый с объекта на объект. А тяжёлые и сложные детали гусениц, достигающие 40-45% от веса всего крана, быстро изнашиваются. Этот тип крана выпускают с телескопической стрелой и решётчатой стрелой.
Башенный кран –
создан для подъёма и перемещения грузов на большую высоту в строительстве многоэтажных высотных зданий. Конструкция представляет собой башню (мачту), опорную раму, стрелу, противовес и поворотное устройство. Башенные краны делятся на стационарные, приставные и передвижные. Самые востребованные передвижные башенные краны на рельсовом ходу. Они легко перемещаются. Но если речь идёт о строительстве зданий свыше 50-ти метров, то чаще всего используют свободностоящие стационарные краны. А при строительстве зданий от 70 метров и выше- предпочтительнее приставные (на анкерном основании) краны, которые закрепляются башней к возводимому зданию и обладают механизмом так называемого «самонаращивания» башни(то есть стрела крана сверху и снизу может оснащаться промежуточными секциями). Стрела башенных кранов поворотная.
Виды стационарных кранов: козловые, мостовые, мачтовые, кабельные – краны, основание которых имеет прочный фундамент. Перемещение и поднятие грузов происходит за счёт движущихся балок, либо, как в кабельном кране, за счёт натянутых тросов.
Мостовые краны в основном не используются в строительстве. Чаще всего эти краны работают в цехах и на открытых площадках крупных заводов.
Козловые краны — разновидность мостовых кранов. Применяются для монтажа и перемещения тяжёлого оборудования и при возведении монолитных протяжённых сооружений. Хотя чаще всего их встретишь не на стройке, а на погрузочно-разгрузочных работах металлургических предприятий.
Мачтовые краны тоже достаточно редко используются на стройках. Но если нужен монтаж сверхтяжёлых конструкций на большую высоту в ограниченном пространстве, например, подъём колонны нефтеперерабатывающего предприятия с рядом стоящими конструкциями, то эти краны подходят лучше всех. Мачтовый кран состоит из мачты, стрелы, стойки, поворотной платформы, грузозахватных механизмов.
Кабельные краны применяются при необходимости перемещения грузов на большое расстояние. Между двумя кранами, состоящими из двух башен, натянут канат (трос) по которому движется груз. Конструкция чем-то напоминает канатную дорогу в горах. В прочем именно для перемещения грузов над пропастью между гор и была задумана подобная конструкция крана.
Строительные краны специального назначения:
Кран-вертолет или летающий кран, как его иногда называют, применим для транспортировки груза в труднодоступных местах на большую высоту и значительные расстояния. Применение такого крана в обычных стройках было бы слишком дорогим удовольствием.
Плавучий кран — второй представитель техники специального назначения. Представляет собой стрелу на движущемся понтоне. Основная задача крана — монтаж гидротехнических конструкций и сооружений. Чаще всего применим для строительства в море качающих нефть установок, а так же для прокладки трубопровода под водой.
Нашим строителям повезло иметь таких помощников, благодаря которым строятся не только города, нефтепроводы и мосты, но и движется прогресс в целом. Радует, что инженеры-конструкторы не останавливаются на достигнутом и разрабатывают новую технику на благо человечества.
Грузоподъемный кран - это машина цикличного действия, которая предназначена для захвата, удержания, перемещения, опускания и подъема груза в пространстве, груз при этом подвешен с помощью крюка или удерживается другим грузозахватным предметом. По конструкции можно выделить следующие типы грузоподъемных кранов :
Наиболее востребованными из них являются консольные, козловые и мостовые грузоподъемные краны. Кран мостовой - это металлическое сооружение, которое состоит из основных двух устройств: моста и тележки. Мост необходим для перемещения груза, совместно с тележкой вдоль цеха по подкрановым путям, которые уложены на выступах верхней части колонн или стен. Чтобы бесперебойно перемещаться, он оснащен ходовыми колесами, которые приводит в действие специальный механизм, который имеет питание по гибким кабелям, висящим в виде петель на канате.
Типы грузоподъемных кранов
Данные машины выделяют также по способу их опоры:
- краны опорные;
- краны подвесные.
Все вышеуказанные типы грузоподъемных крановпроизводятся по одной единой схеме, то есть все они состоят из механизмов подъема груза, базовой металлической конструкции, механизмов перемещения крана и вдобавок обладают электроприводами с системой управления и необходимыми тележками.
Грузоподъемные машины и механизмы обязательно должны проходить проверку на безопасность, качество и использование в условиях повышенной опасности. Данные работы проводят технические центры, которые обязательно должны иметь соответствующие сертификаты на проведение такой экспертизы.
Для монтажа сборных конструкций применяют главным образом стреловые самоходные краны: автомобильные, пневмоколесные, автогусеничные и железнодорожные.
Автомобильные краны передвигаются с большой скоростью, их применяют при монтаже объектов, далеко расположенных друг от друга. Из-за небольшой грузоподъемности (3-5 т) и короткого вылета стрелы (10-12 м) автомобильные краны используют при строительстве малых сооружений, а также при погрузочно-разгрузочных работах.
Пневмоколесные краны смонтированы на специальных шасси с широко расставленными колесами. Они передвигаются собственным ходом, имеют повышенную грузоподъемность и более длинную стрелу, чем автомобильные краны. Стрелу снимают и перевозят отдельно.
Гусеничные краны применяют при монтаже сборных железобетонных сооружений и на складах для погрузочно-разгрузочных работ.
Большинство гусеничных кранов является кранами-экскаваторами с грузоподъемностью от 5 до 15 т.
Монтажные краны представлены на рис. 106.
Рис. 106.
а - автомобильный; б - пневмоколесный; в - гусеничный
Специальный гусеничный кран ГСК-26 имеет максимальную грузоподъемность 25 т. На большие расстояния такие краны перевозят в не разобранном виде на железнодорожных платформах или на специальных платформах-трейлерах.
Железнодорожные краны (рис. 107) имеют грузоподъемность от 6 до 75 т и длину стрелы от 10 до 32,5 м.
Рис. 107.
1 - специальная платформа; 2 - поворотная кабина; 3 - стрела
Недостаток их - пониженная устойчивость, если стрела расположена перпендикулярно к пути движения.
Широкое распространение при монтаже зданий из сборных железобетонных элементов получили башенные краны. По сравнению с другими типами они имеют ряд существенных преимуществ: большую высоту подъема и такое расположение стрелы, при котором изделие можно подавать в любую точку возводимого сооружения; башенные краны легко передвигаются по рельсовым подкрановым путям вдоль строящегося здания.
Для строительства гражданских зданий используют башенные краны грузоподъемностью от 1 до 5 т с вылетом стрелы от 13 до 30 м и высотой подъема крюка от 11 до 80 м.
Для строительства крупных промышленных объектов, электростанций, доменных, прокатных и мартеновских цехов и т. д. применяют башенные краны грузоподъемностью при наибольшем вылете стрелы от 3 до 15 т и при наименьшем от 10 до 40 т, наибольшая стрела вылета у таких кранов составляет, от 20 до 36 м, а высота подъема - от 34 до 75 м.
Схема башенного крана представлена на рис. 108.
Рис. 108.
При строительстве высоких сооружений применяют самоподъемные (ползучие) башенные краны, опирающиеся на конструкции возводимого здания и поднимающиеся по мере его строительства. Стрелы таких кранов, как правило, горизонтальные с передвижными грузовыми тележками (рис. 109).
Рис. 109.
1 - противовес; 2 - поворотная головка; 3 - стрела; 4 - грузовая тележка с крюком; 5 - башня; 6-опора
Для монтажа крупноблочных и крупнопанельных зданий нередко используют и козловые краны, представляющие собой опирающийся на стойки (ноги) ригель, по которому передвигается грузовая тележка (рис. 110).
Рис. 110
Грузоподъемность козловых кранов доходит до 50 т и не меняется независимо от положения грузовой тележки.
Выбор крана
1. Требуемые грузоподъемность и высота подъёма крюка крана
Требуемая грузоподъёмность крана определяется на основе монтажной (установочной) массы элементов Gтр, которая определяется как
Gтр = G1 + G2 + G3, (2.1)
где G1 - масса поднимаемого элемента, т (табл. 1.2); G2 - масса грузозахватных средств (табл. 2.1); G3 - масса конструкций усиления и монтажных приспособлений, поднимаемых вместе с элементом, т. Величину G3 можно принимать равной (0,02…0,04) G1.Требуемая высота подъёма крюка при установке элемента Нтр измеряется от уровня стоянки крана, которую условно принимают равной 0,00 м,
Различные виды кранов применяют для поднятия грузов на объектах строительного или иного назначения. Рассмотрим разновидности кранов, которые используют в строительстве и других отраслях народного хозяйства.
Портовый кран
Сначала рассмотрим технику, которую применяют для работы в порту. Это портовый кран. имеет основной узел — портал. Перегрузочный агрегат имеет грузоподъемность от 5 до 30 т. В роли грузозахватного механизма на нем может устанавливаться грейфер, крюк или магнитная шайба. Мобильный монтажный кран используют в судостроительных компаниях, портах. Его корпус не отличается от перегрузочного.
Этот механизм обладает небольшой скоростью передвижения крюка. Имеет 2 тяговых лебедки. Грузоподъемность составляет от 12,5 до 60 т. Стапельный механизм применяют для монтажа судов на судостроительных заводах. Агрегат имеет высокий портал и токопровод троллейного вида. Может удерживать груз долгое время, что используется при строительстве судов. Грузоподъемность составляет от 30 до 160 т. Доковый агрегат обладает малой грузоподъемностью, имеет узкий портал и защищен от переворачивания.
Портовый агрегат состоит из таких узлов:
- Портал, который предназначен для уменьшения массы противовеса посредством увеличения площадки. Благодаря этому конструкция не опрокидывается. Между опорами портала может передвигаться транспорт, а сам агрегат может проезжать над различными строениями.
- Нога представляет собой часть портала. Внизу она заканчивается тележками.
- Оголовок соединяет между собой ноги, а также воспринимает нагрузки от механизма поворота. В нем находится электрооборудование, предназначенное для движения устройства.
- Опорно-поворотная система.
- Токопровод.
Кран-трубоукладчик
Кран-трубоукладчик причисляют к типу тракторных, он применяется для прокладки коммуникаций. Их используют в качестве основного компонента укладочной монтажной колонны. Механизмы применяют на большом удалении от точек обслуживания техники. Если поломается какой-либо узел в составе колонны, то выйдет из строя вся система.
Поэтому агрегаты должны обладать высокой прочностью и надежностью. При строительстве трубопроводов эти механизмы могут ехать по каменистой неровной поверхности. В связи с этим они должны обладать высокой проходимостью, которая определяется давлением на грунт, тяговым показателем и дорожным просветом.
Поскольку при работе основная нагрузка идет на одну сторону агрегата, то их конструкция представляет собой стреловое самоходное устройство без поворотной части с боковой фиксацией стрелы. Выпускаются агрегаты на гусеницах и пневмоколесном ходу.
Гусеничное устройство состоит из элементов:
- базового шасси;
- грузоподъемного оборудования, которое включает раму, прочную лебедку, устойчивый противовес, удобную в применении стрелу, крюк и гидросистему.
ЖД кран
Железнодорожный кран на рельсах — это полноповоротный механизм самоходный по рельсам железных дорог. Устройства применяются для погрузочных работ в помещении складов железобетонных панелей, выгрузки блоков на строительной площадке, монтажа при строительстве промышленных зданий.
Чтобы можно было обслуживать склады сыпучих материалов, часто железнодорожные устройства дополняют грейфером.
Железнодорожный агрегат состоит из:
- поворотной платформы;
- высокотехнологичной стрелы;
- прочной рамы;
- надежного силового узла;
- системы механизмов;
- кабины водителя;
- опорно-поворотной системы;
- рабочего узла.
Современные краны на рельсовом ходу, имеющие характеристики грузоподъемности меньше 15 т используют без выносных опор. Агрегаты, поднимающие грузы больше 15 т, функционируют на опорах. Агрегаты могут выполнять такие функции:
- подъем груза;
- поворот агрегата;
- движение устройства с грузом;
- изменение вылета стрелы.
Рельсовые стреловые краны на железнодорожном ходу могут передвигаться самостоятельно или присоединяться к поездам ЖД.
Укладочный кран УК-25 9-18
Укладочный кран УК-25/9-18 используют для сборки и разборки железных дорог с рельсами массой до 18 т, длиной до 25 м при укладке или ремонте жд путей.
Путеукладчик УК-25/9-18 имеет следующие технические характеристики:
- Сила тяги — 100 кН.
- Мощность дизеля — 121 кВт.
- Ширина колеи — 1435, 1520 мм.
- Грузоподъемность агрегата — 18 т, платформы — 40 т.
- Длина железнодорожного звена — 25 м.
- Скорость — 80 км/ч (при перевозке), 20 км/ч (самоходная).
- Размеры: 43330х6820 мм.
- Масса — 102 т.
Укладочный кран УК-25 25
Путеукладочный кран УК-25/25 имеет высокую грузоподъемность, снабжен телескопической поворотной фермой. Агрегат обладает возможностью телескопического поворота стрелы. Механизм применяется для монтажа звеньев железнодорожного полотна. Он может укладывать звенья длиной 25 м и весом 25 т. Агрегат самоходный. При выполнении работ является основной машиной путеукладочных комплексов.
Путеукладчик имеет большую производительность и грузоподъемность. Он универсален в применении благодаря возможности поворота стрелы в плане. Это облегчает укладку путей на поворотах. В конструкции используются серийные узлы и детали, что обеспечивает прочность и надежность агрегата.
Технические характеристики:
- Поднимает грузы до 25 т.
- Скорость, когда агрегат фиксируют к вагонам поезда, — 80 км/ч.
- Самоходный агрегат развивает скорость до15 км/ч.
- Радиус возможной кривой — 180 м.
- Угол разворота стрелы — 3º.
- Размеры — 44,3х3,4х5,1 м.
- Вес — 130 т.
Виды кранов в строительстве
Различные виды строительных кранов нашли свое применение на монтажных площадках для переноса тяжелых строительных материалов, панелей, блоков и других конструкций при выполнении работ по возведению зданий.
По конструкции бывают:
- самоходные;
- башенные;
- стационарные;
- специального назначения.
Больше всего востребованы в строительстве самоходные стреловые краны. Они снабжаются прямой стрелой, с 1 гуськом, башенного и телескопического вида. По типу ходового устройства они подразделяются на следующие виды:
- пневмоколесные;
- на гусеницах;
- автомобильные;
- на шасси.
У гусеничных устройств хорошая грузоподъемность.
Гусеничные агрегаты могут передвигаться по плохим дорогам и рыхлым грунтам.
Когда на строительном объекте надо переносить тяжелый груз, применяют гусеничные грузоподъемные краны. Однако они имеют плохую маневренность, также их трудно перемещать с одного объекта на другой. Такие краны могут иметь телескопическую или решетчатую стрелу.
Автокраны имеют большую скорость и хорошую маневренность, их применяют для удаленных работ на стройплощадках. Устройство автокрана заключается в следующем: ставят на шасси автомобиля, там фиксируют поворотную и ходовую рамы.
Автокран имеет плохую устойчивость. Поэтому в его конструкции применяют специальные опоры. При работе с использованием опор автокран становится стационарным. Существуют и такие виды автокранов, как внедорожные агрегаты и использующие короткое шасси.
Башенные краны нужны для возведения в строительстве производственных сооружений, жилых многоэтажных домов. Агрегаты поднимают и переносят блоки на большую высоту. Эти машины могут быть стационарными, передвижными и приставными. Часто башенный кран монтируется на рельсовом ходу. Данные конструкции более надежны по сравнению с остальными.
Мобильные устройства позволяют складывать башню и стрелу. Они могут сами ехать к месту назначения. Для строительства многоэтажных задний применяют башенные агрегаты, которые установлены на анкерном основании, или свободностоящие. Анкерные краны крепятся башней к зданию, которое строится. Настенно-консольные устройства имеют специальный механизм самонаращивания башни. Когда строят здания больше 70 м, то используют анкерные конструкции. Башенные механизмы обладают поворотной стрелой, а грузы поднимают при помощи тележек, находящихся на стреле.
В работе может применяться стрела с оголовком или плоская. Устройства с подъемной стрелой поднимают и переносят панели. Аппараты обладают малым вылетом стрелы, что считается их недостатком. Устройства с балочной стрелой переносят грузы с максимальной точностью.
Краны «нулевики» передвигаются по рельсам. Они не имеют башни. Их применяют в строительстве, когда работы нужно выполнять ниже нулевой отметки. Мачтовые агрегаты по сравнению с другими используются реже, в основном при монтаже железобетонных блоков на малой площади, подъеме панелей на большую высоту.
Кабельный кран используется, когда нужно перемещать грузы на большие расстояния при солидной площади строительства. Конструктивно агрегат составляется так: между кранами, выполненными из 2 башен, натягивают канат. По нему передвигают грузы. Грузоподъемность конструкции и длина передвижения блока зависят от вида работ. Козловые агрегаты — это устройства мостового типа. В них мост ставится на опоры. Эти виды применяют для сборки тяжелых блоков и строительства больших монолитных конструкций.
Много лет назад грузоподъемное оборудование являлось одним из главных достижений техники. Но сегодня, когда активно внедряются передовые технологии и современные материалы, оно постепенно становится все более традиционным. В настоящее время существует большое количество компаний, которые поставляют как различную грузоподъемную технику, так и широкий ассортимент строительного и промышленного оборудования.
Грузоподъемное оборудование: терминология
Под термином «подъемник» сегодня понимают специальную технику, которая способна функционировать непрерывно или же периодически. Такое оборудование, как грузоподъемные краны, лифты и др., имеет главное предназначение — это перемещение различных грузов несущим устройством, перемещающимся по высокопрочной вертикальной направляющей или по рельсовым путям.
Подъемное оборудование сегодня представлено несколькими разновидностями. Самыми распространенными и наиболее часто применяемыми практически во всех промышленных сферах являются грузовые подъемники. В них устройство перемещения груза прикрепляется к огибающему лебедки, намотанные на барабан, или канатоведущий шкив. Грузоподъемные краны работают преимущественно на электрических приводах, а также на гидравлических.
Консольные краны
В строительной отрасли самой большой популярностью и востребованностью пользуются консольные подъемники, что стало возможным благодаря простоте их конструкции и низкой стоимости. Они изготовляются в виде мачтовых стоек без ограждений, относительно которых консольным способом размещаются площадки.
Безопасная эксплуатация грузоподъемных кранов во многом зависит от правильно выбранного вида. Стоит заметить, что оборудование консольного типа подразделяется на:
- Колонный кран. Представляет собой стационарную колонну, по которой происходит подъем грузов, широко применяется на машиностроительном производстве.
- Настенно-консольный кран. Отличается от первого варианта тем, что состоит из настенной фермы, по которой передвигается тележка. Способ установки - стационарный. Основное преимущество - возможность работать в небольших помещениях. Как правило, данный вид крана устанавливается для того, чтобы снизить нагрузку на мостовые подъемники.
Кран мостовой электрический шахтный
Существуют также шахтные краны, имеющие, в отличие от консольных, специальное устройство для ограждения людей, в котором вдоль направляющей перемещаются грузоподъемные кабины или площадки. В основном такая техника используется в горнодобывающей промышленности. Грузоподъемные краны мостовые предназначены для спуска/подъема крупногабаритных предметов. Благодаря определенному способу доставки грузов данный вид оборудования позволяет значительно сократить затраты, особенно в сравнении с наклонным стволом и автосъездом. Соблюдение правил безопасности при работе с такими кранами позволяет свести риск до минимума. Главное преимущество данного вида оборудования - быстрая и относительно безопасная транспортировка тяжелых грузов.
Портальные грузоподъемные краны
Данное оборудование передвигается по специальным путям, количество которых может варьироваться от 1 до 3. Ширина колен - 6 м, 10.5 м, 15.3 м. Длина стрелы может доходить до 100 метров. Такой вид кранов широко применяется в судостроительной сфере, при этом как в морских, так и в речных портах. Также данное оборудование используют в плавучих доках и на судоремонтных заводах. Их специализация достаточно узкая, используется только для работы на открытых площадках.
Подразделяются на подвиды:
- монтажный (КПМ) - грузоподъемность до 300 т;
- перегрузочный (КПП) - рассчитан на вес от 5 до 40 т;
- доковый (КПД) - используется для работы с грузами, вес которых не превышает 30 т.
Конструкция оборудования представляет собой портал с поворотной стрелой, который передвигается по подкрановым путям. Для подъема грузов используются специальные крюки и грейферы.
Эксплуатация грузоподъемных кранов
Перед тем как начинать работу на грузоподъемных кранах, необходимо изучить правила безопасности. На всех предприятиях проводят инструктаж. Некоторые пункты могут меняться в зависимости от вида оборудования, однако общая суть данной документации заключается в следующих пунктах:
- работа с электрооборудованием;
- изучение и принцип работы главных составляющих крана (тележка, галерея и пр.);
- способ управления;
- коэффициент торможения и др.
Особенности выбора
В процессе выбора грузового подъемника для строительства необходимо учитывать ряд важных факторов. Это способ крепления, грузоподъемность и многие другие. Дополнительно используются также различные грузозахватные устройства и приспособления. Кроме того, следует брать во внимание частоту поднятия грузов и рассчитать примерное количество включений и выключений крана. Используя полученные данные, можно выбирать подъемник с учетом веса транспортируемого груза. Важно знать правила эксплуатации грузоподъемных кранов и особенности их конструкции. Это обезопасит и существенно облегчит процесс перемещения тяжелых предметов.