Грузоподъёмный кран

метки: Строительный, Башенный, Орган, Грузозахватный, Возможность, Вращение, Стреловой, Технический

) — машина цикличного действия, предназначенная для подъёма и перемещения в пространстве груза, подвешенного с помощью крюка или удерживаемого другим грузозахватным органом^{[1] [2] [3]} .

1. Этимология

Слово кран (нем. Kran )^[4] появилось в конце XVIII века. Немецкое слово Kran образовано от Kranich (нем. Kranich — журавль )^{[5] [6] [7]} .

2. История создания

Простейшие подъёмные краны, как и большинство грузоподъёмных машин, до конца XVIII века изготовлялись из дерева и имели ручной привод. К началу XIX века ответственные, быстро изнашивающиеся детали (оси, колёса, захваты) стали делать металлическими. В 20-х гг. XIX века появились первые цельнометаллические подъёмные краны сначала с ручным, а в 1830-е гг. — с механическим приводом ^[8] .

Первый паровой подъёмный кран создан в Великобритании в 1830, гидравлический — там же в 1847. Двигатель внутреннего сгорания был использован в подъёмном кране в 1895, а электрический двигатель в 1880—1885 почти одновременно в США и Германии. Это были мостовые краны с одномоторным приводом. В 1890 созданы подъёмные краны с многомоторным индивидуальным приводом в США и Германии ^[8] .

Изготовление подъёмных кранов современного типа в России началось в конце XIX века (Путиловский, Брянский, Краматорский, Николаевский и др. заводы) ^[8] . В 1913 году выпуск кранов на двух заводах — Брянском и Старокраматорском составлял 70 единиц в год^[9] .

После Октябрьской революции 1917 в СССР краностроение превратилось в крупную отрасль тяжёлого машиностроения со специализированными заводами ^[8] , называемую подъёмно-транспортным машиностроением ^[9] .

3. Терминология

В «Правилах устройства и безопасной эксплуатации грузоподъёмных кранов», принятые Госгортехнадзором СССР, был приведён следующий термин, рекомендованный Конференцией технических надзоров стран-членов СЭВ:

Башенные краны и другие машины, используемые в строительстве

... строительно-монтажным работам. На сегодняшний день за счет автоматизированных подъёмных кранов достигаются максимальные результаты в реализации строительных планов, торговых ... Классификация кранов Главной функциональной особенностью подъёмных кранов является транспортировка и перемещение материалов строительного, промышленного и отраслевого значения. На сегодняшний день, подъёмные краны активно ...

4. Рабочий цикл

Рабочий цикл крана состоит из трёх этапов:

1. захват груза;
2. рабочий ход (перемещение груза, разгрузка);
3. холостой ход (возврат грузоподъёмного механизма в исходное положение).

Рабочий и холостой ход на диаграммах движения имеют также три характерных участка: разгон, установившееся движение и торможение. Причем, очень важное значение имеют участки разгона и торможения, так как именно в эти моменты и возникают динамические нагрузки.

5. Конструкция

Конструкция подъёмного крана включает в себя:

• металлоконструкцию, составляющую основу крана. По сути, все, что мы видим в кране, относится к металлоконструкции — пролёты, опоры, стрелы и т. д. Металлоконструкции бывают коробчатого (на большинстве автокранов и мостовых кранов) и решётчатого сечения (в основном бaшeнныe кpaны).

  В зависимости от этого меняются условия эксплуатации и надзора, способ производства и расчёты при проектировании. у каждого из этих видов имеются как плюсы, так и минусы. Применение конкретного типа выбирается согласно техническим, технологическим и другим требованиям. Следует отметить, что в принципе эти два вида взаимозаменяемы, но следует оценивать и адекватность их применения к условиям эксплуатации и задачам.

• механизм подъёма груза, состоящий из гибкого подъёмного органа (стального каната или цепи), грузозахватного устройства (крюк, петля, грейфер и т. д.) и грузовой лебёдки. Для обеспечения безопасности в работе грузоподъёмный механизм оснащается различными ограничителями (грузоподъёмности, грузового момента, хода грузозахватного органа);
• грузозахватный орган, может быть не автоматического действия (крюк, петля) или автоматического действия (электромагнит, пневматический присос, спредер и др.).

Также подъёмный кран может быть оснащен механизмами передвижения грузовой тележки, изменения вылета стрелы, вращения несущего элемента вокруг опоры, и т. д. Краны-штабелёры оснащаются механизмом вращения колонны. Все без исключения краны, зарегистрированные в Ростехнадзоре, снабжаются ограничителями грузоподъемности или грузового момента, которые также могут иметь работомеры для сбора информации о поднимаемых грузах.

6. Классификация

Для начала следует отметить, что приведенная классификация не может отражать полноценно все существующие виды кранов, так как многие находятся на границах представленных пунктов, или же сочетают их. ^[10]

6.1. Конструкция

Грузоподъёмные краны по конструкции можно разделить на следующие основные типы:

Грузозахватный орган подвешен к стреле или тележке перемещающейся по стреле. К ним относятся башенные, портальные, полупортальные, стреловые краны и др.

Краны мостового типа

Несущая конструкция имеет вид моста с передвигающейся по ней тележкой или электроталью. К ним относятся мостовые, козловые, полукозловые, консольные краны, мостовые перегружатели и др.

Краны с несущими канатами

Грузозахватный орган, подвешен к грузовой тележке, перемещающейся по несущим канатам, закрепленным в опорах.

Краны штабелёры

Грузоподъемные краны, оборудованные вертикальной колонной с перемещающимся по ней устройством для штабелирования грузов.

Проектирование портального крана Альбрехт 10/20-32/16-10,

... работ в порту, совершенствование их технической эксплуатации, внедрение средств автоматизации управления машинами и перегрузочными процессами. Речные порты оснащены в основном портальными и плавучими кранами ... поворота: a - угол поворота стрелы, - частота вращения крана. с tизм.в - время изменения вылета стрелы:. ... -технологических предложений. В составе курсового проекта производится подробный расчет ...

6.2. Возможность перемещения

Кран стационарный

неподвижно закреплён на основании, не имеет возможности перемещения.

Кран радиальный

имеет возможность перемещения по кольцевому пути относительно стационарной опоры. Радиальные краны используются на складах круглой или секторной формы.

Кран переставной

закреплён на основании и имеет возможность перемещения при помощи грузоподъёмных машин или вручную.

Кран самоподъемный

используется при строительстве. Устанавливается на конструкциях строящегося здания. По мере возведения сооружения кран поднимается вверх при помощи специальных механизмов.

Кран быстромонтируемый

башенный кран, монтируемый на объекте с помощью собственных механизмов, без верхолазных работ и с оперативным временем монтажа не более 30 мин.

Кран передвижной

имеет возможность передвижения.

Виды передвижных кранов:

Самоходный кран

(имеет возможность передвижения во время работы и транспортировки груза за счёт подвода электроэнергии с помощью следующих систем: троллейный шинопровод, контактный рельс, подвесные кабельные системы, кабельный барабан с пружинным или моторным приводом, система бесконтактной передачи энергии);

Прицепной кран

(перемещается буксиром с помощью прицепа).

6.3. Тип привода

Ручной привод

используются при перемещении грузов на небольшие расстояния и при низких темпах работы.

Электрический привод

в кранах с электроприводом используются главным образом электрические двигатели переменного тока, однако при необходимости плавного регулирования скоростей используются электродвигатели постоянного тока.

Гидравлический привод

компактен, позволяет осуществить бесступенчатую регулировку скоростей крана, но имеет невысокий КПД.

Пневматический привод

используются в основном при работе в пожароопасных и взрывоопасных средах.

Оснащённые двигателем внутреннего сгорания

используются в кранах, работающих независимо от электросети: передвижные автомобильные, железнодорожные, гусеничные, плавучие.

6.4. Степень поворота

По степени поворота подъёмного крана различают два вида:

Поворотный кран

имеет возможность вращения относительно опоры.

Поворотные краны могут быть полноповоротными (угол вращения более 360º) и не полноповоротными (угол вращения менее 360º).

Неповоротный кран

не имеет возможности вращения относительно опоры.

6.5. Тип опоры

По типу опоры краны делятся на: опорные, подвесные, пневмоколесные, автомобильные, рельсовые, железнодорожные, тракторные, краны на гусеничном ходу, краны на колёсном ходу, краны на специальном шасси.

6.6. Тип грузозахватного органа

Крюковые краны

грузозахватным органом крана является крюк. это самое простейшее и старое устройство, которое широко применяется практически во всех типах кранов.

Грейферные краны

грузозахватным органом крана является грейфер

Магнитные краны

грузозахватным органом крана является электромагнит

Клещевые краны

грузозахватным органом крана являются клещи

Контейнерные краны

грузозахватным органом крана является спредер

Также существуют краны штыревые, краны-штабелёры, краны литейные, стрипперные краны, посадочные краны, колодцевые краны, магнитно — грейферные краны, ковочные краны, и т. д. Грузозахватный орган выбирается в зависимости от особенностей груза.

7. Конструктивные особенности

• Кран стрелового типа : несущий элемент стрела. Грузозахватный орган подвешен непосредственно к стреле, либо к перемещающейся по стреле грузовой тележке.

Разновидности крана стрелового типа: кран стреловой самоходный, кран портальный, кран мачтовый, кран консольный, кpaн бaшeнный, кран плавучий, кран велосипедный.

• Кран мостового типа : представляет собой разновидность подъёмного крана, имеет конструкцию, выполненную в виде опорного или подвесного моста. Несущие элементы опираются непосредственно на крановый путь. Мост (несущая балка) перемещается по рельсам, уложенным на стенах зданий или на эстакадах вне здания. Разновидности крана мостового типа:
  • кран мостовой опорный,
  • кран мостовой подвесной,
  • кран козловой,
  • кран полярный.
• Кран кабельного типа : несущий элемент канаты, закреплённые на двух опорах. Грузозахватный орган подвешен к перемещающейся по канатам грузовой тележке. Опоры крана могут быть стационарными или передвижными.

8. Область применения

Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей.

• Кран мостовой : относится к типовому оборудованию производств цехов, электростанций, закрытых и открытых складов.

К мостовым кранам общего назначения относят крюковые, магнитные, грейферные и магнитно-грейферные краны.

• Кран однобалочный (опорный и подвесной): в качестве грузовой тележки имеет самоходную электрическую таль (тогда называется кран-балкой) или полноценную тележку, оборудованную механизмом подъема груза и передвижения.

• Металлургические мостовые краны (литейные, завалочные, колодцевые, для «раздевания» слитков и др.) относятся к особой группе. Краны оборудованы специальными грузозахватными устройствами и специальными механизмами для управления ими.

• Кран-штабелёр (разновидность мостовых кранов) с грузовой тележкой, имеющей вертикальную поворотную колонну, по которой перемещается вилочный захват, несущий пакет груза на поддоне и позволяющий производить укладку и разбор пакетных штабелей. В последнее время краны-штабелеры выполняют с автоматическим управлением, что позволяет уменьшать время обработки груза.

• Башенный кран : используется преимущественно при гражданском, промышленном и гидротехническом строительстве (строительные), а также для обслуживания открытых стапелей и достроечных работ в судостроении, позволяет быстро осуществлять их монтаж и демонтаж и перевозку автотранспортом.

• Башенный быстромонтируемый кран : применяется в стесненных условиях строительства при ограниченном пространстве для монтажа крана, эффективен при малоэтажном строительстве (до 30 метров), торговых центров, таун-хаусов, с возможностью перемонтажа на новое место стоянки в течение одной рабочей смены. Использование быстромонтируемых кранов эффективно за счет низких эксплуатационных затрат, с преимуществом высокоточного позиционирования грузов горизонтальной стрелой и дистанционным радиоуправлением краном.

• Козловой кран : применяется обычно для обслуживания складов, главным образом штучных грузов, контейнеров и лесных грузов, для монтажа сборных промышленных и гражданских сооружений, обслуживания гидроэлектростанций и секционного монтажа в судостроении. Изготовляются преимущественно крюковыми или со специальными грузозахватными устройствами. Козловой кран — кран, у которого несущие элементы конструкции опираются на крановый путь при помощи двух опорных стоек. Козловые краны относятся к категории подъемных устройств мостового типа. Средний срок службы козловых кранов — приблизительно 20 лет без учета режима работы и условий эксплуатации. Наработка на отказ — примерно 3 000 циклов.

• Мостовой и береговой перегружатели .

• Консольный кран : приспособлен для механизации подъемно-транспортных работ по подъему и перемещению грузов в пределах зоны обслуживания. В зависимости от модификации угол поворота консольно-поворотного крана может быть в диапазоне 0-360 град. Кран консольный с механизированным приводом нашел широкое применение и успешно используется для грузоподъемных работ в цехах, на складах и строительных площадках при температуре окружающего воздуха от −20 до +40 °C. Угол поворота стрелы крана 360°. Скорость подъема груза и перемещения талей соответствуют скоростям примененных талей. Консольные стационарные краны (на колонне) предназначены для выполнения подъемно-транспортных работ при обслуживании технологического оборудования, погрузочно-разгрузочных работ и т. п. в помещениях при температуре окружающего воздуха от −20 до +40 °C. Угол поворота стрелы крана 270°. Скорость подъема груза и перемещения талей соответствуют скоростям примененных талей.

• Кран-манипулятор : подъемный кран стрелового типа, установленный на автомобильном шасси и служащий для загрузки и разгрузки этого шасси. Обычно устанавливается на грузовике, позволяет погружать и перевозить грузы одной единицей техники.

• Железнодорожный кран : подъемный кран стрелового типа, устанавливаемый на железнодорожном шасси, используется на железной дороге и крупных заводах, имеющих свои подъездные жд пути.

• Пневмоколёсный кран : подъемный кран стрелового типа, установленный на пневмоколесное шасси. Пневмоколёсные краны перевозятся на жёсткой сцепке с другим транспортным средством.
• Кран пневмоколесный мобильный, на спецшасси : подъемный кран стрелового типа, установленный на пневмоколесное самоходное шасси. Зачастую такие краны обладают шасси повышенной проходимости, со всеми, либо большинством ведущих осей. Для лучшей маневренности такие краны имеют больше одной, чаще несколькими управляемыми осями. Все это позволяет расположить кран максимально близко к рабочей зоне. Современные мобильные краны позволяют операторам работать в комфортабельных условиях: кабины оборудуются кондиционерами, удобными креслами, за всеми манипуляциями следит компьютер, в том числе и предостерегая оператора от ошибок.

• Гусеничный кран : подъемный кран стрелового типа, установленный на гусеничном шасси. Гусеничные краны перевозятся только на тяжелом седельном прицепе-трейлере и зачастую, в зависимости от габаритов, в разобранном виде, а работать может зачастую только на специально подготовленной площадке, а также могут присутствовать башенное исполнение, раздвижной ход.

9. Технический надзор

Грузоподъёмные краны и лифты относятся к оборудованию повышенной опасности. Для обеспечения безопасных условий эксплуатации данного типа оборудования за ними установлен технический надзор^[11] .

9.1. СССР

В Советском Союзе технический надзор за грузоподъёмными кранами осуществлялся Государственным комитетом по надзору за безопасным ведением работ в промышленности и горному надзору при Совете Министров СССР и его республиканскими и местными органами ^[3] .

Органы Госгортехнадзора СССР осуществляли технический надзор на предприятиях, объектах и в организациях министерств и ведомств СССР и союзных республик и местного подчинения. Исключение составляли предприятия, объекты и организации, подведомственные министерствам и ведомствам, которые имели в своём составе инспекции котлонадзора, которые также осуществляли надзор за кранами ^[3] .

Для обеспечения единства требований Госгортехнадзор утверждал межотраслевые правила и нормы по безопасному ведению работ по согласованию с ВЦСПС, Госстроем СССР, министерствами и ведомствами ^[3] . 30 декабря 1969 года были впервые утверждены «Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъёмных кранов» (ПУиБ)^[3] .

9.2. Страны СНГ

• Россия: На территории России нормативный документ, введённый в 1969 году, действовал вплоть до 1993 года^[12] . В настоящее время технический надзор за кранами и другой грузоподъёмной техникой, осуществляет Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору. Основным обязательным нормативным документом для проектирования, эксплуатации и ремонта кранов являются ПБ 10-382-00 ^[10] .
• Украина: технический надзор за кранами и другой грузоподъёмной техникой, осуществляет Государственный Комитет Украины по Промышленной Безопасности, Охране Труда и Горному Надзору. На территории Украины действуют «Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов — НПАОП 0.00-1.01-07 »^[13] .
• Беларусь: 3 декабря 2004 года Постановлением № 45 МЧС РБ был принят законодательный акт, регламентирующий технический надзор^[14] и заменявший нормативный документ 1994 года^[15] . В настоящее время действуют «ПУиБ» 2004 года с поправками от 2007 года^[14] , а также нормативный документ для объектов использования атомной энергии, введённый в 2010 году и разработанный Департаментом по ядерной и радиационной безопасности МЧС Республики Беларусь^[16] .
• Казахстан: в настоящее время действуют принятые 21 апреля 1994 года республиканским Госгортехнадзором «Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов»^[17] . Кроме того, в октябре 2009 года приказом № 245 Министра МЧС РК утверждены^[18] «Требования промышленной безопасности по устройству и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов»^[19] .

10. Интересные факты

• Самыми мощными в мире являются 2 крана, установленные на полупогруженном корабле «Микопери-7000» (190 м в длину, 89 м в ширину).

  Краны принадлежат компании «Оффичине мекканиче реджане»(Италия), спроектированы американской фирмой «Херст энд Деррик», построены итальянской компанией «Монфалконе» и введены в строй 15 декабря 1986 г. Каждый имеет грузоподъёмность 6895 т. Вместе они могут поднять 14 тыс. т. груза. В первые 6 месяцев работы один из них поднял рекордный груз в 5700 т^[20] .

Примечания

1. ГОСТ 27555-87 (ИСО 4306-1-85) Краны грузоподъемные. Термины и определения: Государственного комитета СССР по стандартам от 24.12.87 N 4926 // Внесён Министерством строительного, дорожного и коммунального машиностроения СССР: 1989-01-01; Переиздан: Декабрь 1993 — www.opengost.ru/iso/01_gosty/01040_gost_iso/0104053_gost_iso/1237-gost-27555-87-iso-4306_1-85-krany-gruzopodemnye.-terminy-i-opredeleniya.html
2. Новый политехнический словарь / Гл. ред. А.Ю.Ишлинский. — М .: Большая Российская энциклопедия, 2000. — С. 127, 245. — 671 с. — 15000 экз . — ISBN 5-85270-322-2
3. ↑ ^{1 2 3 4 5 6} П. Н. Ушаков, М. Г. Бродский — Спр-к: Краны и лифты Промышленных предприятий, М: Металлургия, 1974, 352 с., илл.
4. СЛОВАРЬ РУССКОГО ЯЗЫКА В 4 Т. — feb-web.ru/feb/mas/mas-abc/11/ma211917.htm
5. Большой толковый словарь русского языка — www.gramota.ru/slovari/info/bts/. Гл. ред. С. А. Кузнецов. Первое издание: СПб.: Норинт, 1998.
6. Этимологический словарь, 2004 г. — slovari.yandex.ru/Кран/правописание/
7. Этимологический словарь Фасмера — vasmer.narod.ru/p319.htm
8. ↑ ^{1 2 3 4} Подъёмный кран — slovari.yandex.ru/~книги/БСЭ/Подъёмный кран/ // Большая советская энциклопедия.
9. ↑ ^{1 2} М. П. Александров, Л. Н. Колобов, Н. А. Лобов и др. : — Грузоподъёмные машины: Учебник для вузов по специальности «Подъёмно-транспортные машины». — М: Машиностроение, 1986 — 400 с., ил.
10. ↑ ^{1 2} Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъёмных кранов (ПБ 10-382-00, 2005 — 236c. ISBN 5-93586-418-5)
11. П. Н. Ушаков, М. Г. Бродский — Спр-к: Краны и лифты Промышленных предприятий, 1974, 352 с., илл.
12. Правила устройства И безопасной эксплуатации грузоподъёмных кранов ПБ 10-14-92 — www.complexdoc.ru/ntdtext/487829/1
13. Государственный Комитет Украины по Промышленной Безопасности, Охране Труда и Горному Надзору — Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов, Харьков: Издательство «Форт», 2007, 257c, ISBN 978-966-8599-34-7
14. ↑ ^{1 2} Правила от 03.12.2004 № 45 — www.tnpa.by/KartochkaDoc.php?UrlRN=222766&UrlIDGLOBAL=320216
15. Государственный комитет Республики Беларусь по надзору за безопасным ведением работ в промышленности и атомной энергетике от 22 августа 1994 г. «Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов» — www.levonevski.net/pravo/razdelb/text82/index.html
16. Правила от 29.10.2010 № 49 — www.tnpa.by/KartochkaDoc.php?UrlRN=256497&UrlIDGLOBAL=354181
17. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов (утверждены Госгортехнадзором Республики Казахстан от 21 апреля 1994 года) — www.emer.kz/laws/law/Pere4_proekt_prom_bez_1/Kran.php?phrase_id=120886
18. Министерство Юстиции РК: вопрос-ответ — www.minjust.kz/ru/node/18288
19. Требования промышленной безопасности по устройству и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов — www.emer.kz/laws/underlaws_act/detail.php?ID=3724&phrase_id=120892
20. Рекорды в науке и технике. Техника. Статьи. Наука и техника — n-t.ru/tp/it/rnt06.htm

Литература

[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/referat/stroitelnyiy-kran/

• Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъёмных кранов, утверждённые Госгортехнадзором СССР от 30 декабря 1969 года (Прил. 1)

Данный реферат составлен на основе .