Андрей Смирнов
Время чтения: ~15 мин.
Просмотров: 0

Виды грузоподъемных кранов

Самодельный мини-кран

Вне зависимости от высоты сооружения вес бетонных блоков всегда остается неизменным. Чтобы облегчить работу во время строительства, можно самостоятельно изготовить подъемный кран. Собрать небольшой грузоподъемностью около 200 кг несложно. Оборудование предназначено для бытового использования и имеет вес 200-300 кг. Это удобная модель, легко собирается и разбирается. Небольшие размеры позволяют перевозить технику в пикапе. Подготовленные чертежи помогут упростить процесс сборки, они включают следующую информацию:

  1. Основа конструкции состоит из грузовой лебедки и опор. Для первой используют редуктор с червячным основанием. С его помощью допустимо создать ручной привод. Тогда сборка стреловой лебедки станет легче. Строительные опоры служат основанием для наружных винтовых деталей.
  2. Для лебедок нужна основа. Ее изготавливают из ротора электродвигателя. Все детали должны соответствовать друг другу по размерам, поэтому их тщательно вымеряют линейкой. Самостоятельно сделать основу не получится, т. к. для этого требуется специальное оборудование.
  3. Платформу оборудуют колесами, это упростит перемещение крана по поверхности.
  4. Чтобы кран стоял устойчиво и не терял равновесие, стрелу устанавливают на нулевой уровень.
  5. Из трубы диаметром до 8 см изготавливают стрелу. Ее приемлемая высота — 5 м. В основание устанавливают профиль из 2 уголков.
  6. Из автомобильной ступицы создают поворотный механизм. Он будет отвечать за вращение и подъем стрелы. Ступицу можно использовать от любого грузового транспорта.
  7. Простые кирпичи подойдут в качестве противовеса.
  8. Кран устанавливают на станину от старого станка или на гусеничный тракт.
  9. Так как работает оборудование на маленькой скорости, поворотный механизм и лебедка в тормозе не нуждаются.

Чтобы сделать подъемный кран для гаража, понадобится: ручная лебедка, поперечная труба и стойки на колесах. Крепления для трубы приваривают вверху стоек. Ручную лебедку монтируют на вертикальной стойке. Можно купить готовую лебедку или сделать ее самостоятельно. При самостоятельном изготовлении используют барабан с тросами, который монтируют на конструкцию из труб. К барабану прикрепляют большую звездочку с цепью, а к электроприводу — маленькую. Если лебедка ручная, вал с барабаном дополняют рукояткой. Для перемещения троса требуются ролики, их крепят на балке.

Получится компактное устройство, которое не займет много места и легко будет разбираться. Готовый кран сможет перемещать груз до 800 кг.

Кран “Пионер”

Механизм позволяет упростить осуществление многих ремонтных и строительных работ, а также обеспечить проведение действий, которые не могут выполняться без дополнительных подъемных устройств. Конструкция подходит для груза с различным объемом и величиной, при этом она может устанавливаться на перекрытиях возводимых домов, в котлованах и на кровле.

Среди главных составных элементов стоит отметить поворотную и опорную рамы, электрическую лебедку, пульт управления. Устройство не вызывает сложностей в процессе использования и приложения значительных физических усилий. Управление под силу каждому человеку, даже не имеющему соответствующего опыта.

Созданием подъемных конструкций занимаются многие владельцы частных домов и дачных участков. Их распространение вызвано тем, что каждая часть механизма, независимо от ее сложности, может выполняться желаемым образом и с необходимым функционалом. Помимо перемещения тяжелых грузов, таких как монолитные блоки, подобные краны обеспечивают доставку легких предметов на большую высоту.

К сожалению, создание гидравлических устройств, как правило, не представляется возможным. Но, несмотря на это, подъемный кран (своими руками), фото которого представлено ниже, отличается простотой в эксплуатации и достаточной грузоподъемностью.

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.

Конструкция

Грузоподъёмные краны по конструкции можно разделить на следующие основные типы:

Краны стрелового типа
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, краны-штабелёры и др.
Краны кабельного типа
Грузозахватный орган, подвешен к грузовой тележке, перемещающейся по несущим канатам, закрепленным в опорах.

Башенный кран Liebherr-710 HC-L 32/64 Litronic

Возможность перемещения

Железнодорожный кран КЖ-971

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).

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, при необходимости регулирования скоростей используются частотные преобразователи или электродвигатели постоянного тока. Для работы в пожароопасном и взрывоопасном помещении используется электрические двигатели в пожаробезопасном и взрывобезопасном исполнении.
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.

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 360°) и не полноповоротными (угол вращения менее 360°).
Неповоротный кран
не имеет возможности вращения относительно опоры.

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.

Тип грузозахватного органа

Портальный кран с грейфером

Крюковые краны
грузозахватным органом крана является крюк. Это самое простое 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.

Классификация

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

Конструкция

Грузоподъёмные краны по конструкции можно разделить на следующие основные типы:

Краны стрелового типа
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, краны-штабелёры и др.
Краны кабельного типа
Грузозахватный орган, подвешен к грузовой тележке, перемещающейся по несущим канатам, закреплённым в опорах.

Башенный кран Liebherr-710 HC-L 32/64 Litronic

Возможность перемещения

Железнодорожный кран КЖ-971

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 самоподъёмный
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).

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, при необходимости регулирования скоростей используются частотные преобразователи или электродвигатели постоянного тока. Для работы в пожароопасном и взрывоопасном помещении используется электрические двигатели в пожаробезопасном и взрывобезопасном исполнении.
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.

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 360°) и не полноповоротными (угол вращения менее 360°).
Неповоротный кран
не имеет возможности вращения относительно опоры.

Тип опоры

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

Тип грузозахватного органа

Портальный кран с грейфером

Крюковые краны
грузозахватным органом крана является крюк. Это самое простое 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.

Периодичность

Работающий кран периодически подлежит обязательной технической проверке. Освидетельствование проходит в разные сроки. Это зависит от сроков работы устройства, времени его сборки, наличия или отсутствия ремонтных работ и замены узлов. Техническое освидетельствование проводит инженерно-технический персонал, работающий на данном предприятии. Все члены аттестационной комиссии должны иметь удостоверение о знании требований и правил безопасности при выполнении работ и опыт работы на кране.

При отсутствии специалистов на своем предприятии их приглашают из других организаций, например: из отделения Гостехнадзора или из ПроектКранМонтажа. В этом случае проверка производится в присутствии должностного лица, ответственного за техническое состояние кранового оборудования. По итогам проверки составляются бумаги:

  • о результатах статических испытаний крана;
  • о динамических испытаниях;
  • акт о ЧТО;
  • акт о ПТО;
  • ведомость с указанием всех обнаруженных дефектах и неполадках;
  • разрешение или запрет на эксплуатацию изделия.

Проверка может быть комплексная. Проводить ее нужно в 3 года 1 раз. При этой проверке контролю подвергаются крановые пути, если кран установлен на рельсах. Между проверками путей раз в год владелец крана проверяет и нивелирует пути, чтобы обеспечить безопасную работу грузоподъемного оборудования. При создании аварийной обстановки производство понесет экономические потери. При комплексной проверке контролю подвергаются:

  • техническая документация;
  • элементы кранового пути;
  • стыки и другие соединения;
  • упоры, ограждения, заземление, ограничители, предупредительные знаки;
  • металлические конструкции и места их крепления.

После проверки оформляется акт, ведомость дефектов.

Экспертиза безопасности оборудования периодически проводится при техническом освидетельствовании грузоподъемных средств. Такая проверка предусмотрена специальным законом №116. Экспертиза производится:

  • по истечении срока пользования краном;
  • при отсутствии документов;
  • после проведения реконструкции изделия;
  • после аварийной ситуации;
  • при смене владельца подъемного оборудования;
  • после предписания Ростехнадзора.

По итогам проверки выдается:

  • разрешение на эксплуатацию;
  • разрешение на эксплуатацию с некоторыми ограничениями;
  • предписание на проведение ремонтных работ;
  • запрет на работу оборудования, в том числе и автокранов.

Частичному техническому освидетельствованию краны подвергаются раз в год, полному (ПТО) — раз в 3 года. Они могут осуществляться раньше. Причиной досрочных проверок являются:

  • перенос крана на другое место;
  • проведение реконструкции с заменой узлов и деталей;
  • ремонт ферм;
  • замена крюков;
  • капитальный ремонт;
  • замена канатов.

Грамотное и вовремя проведенное ЧТО или ПТО крана обеспечивает его безотказную работу и безопасное обслуживание. К семейству кранов относятся многие механизмы, имеющие грузозахватные приспособления. Ими могут быть магниты, грейферы, траверсы, спредеры, стропы и другие захваты, предназначенные для перемещения грузов.

Краны, работающие на литейном производстве, проверяются ежегодно. Используются методы неразрушающего контроля. Главная деталь — это штампованный или кованый крюк. Его нарезная часть не должна иметь трещин. Сроки более частых проверок устанавливаются владельцами оборудования.

Освидетельствованию подлежат не только грузоподъемные механизмы, но и грузозахватные орудия и тара. Периодичность обследования:

  • тара, клещи, траверсы — ежемесячно;
  • стропы — 1 раз в 10 дней;
  • приспособления, используемые редко, проверяются при их выдаче.

Осмотр этих приспособлений проводится специалистом, назначенным руководством подразделения. Поврежденные вещи отбраковываются и в дальнейшей работе не участвуют. Если крановое оборудование работает в удаленных местах, осмотр его производится лицом, отвечающим за осуществление работ с привлечением крана. Проверка проводится на месте работы механизма. Результаты заносятся в специальный журнал.

Соблюдение сроков ПТО и ЧТО грузоподъемных кранов — залог безаварийной работы на производстве.

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

Причём, очень важное значение имеют участки разгона и торможения, так как именно в эти моменты и возникают динамические нагрузки.. Работа с краном осуществляется минимум двумя людьми в присутствии специалиста, ответственного за безопасное производство работ грузоподъёмными сооружениями: оператором, осуществляющим непосредственное управление краном, и стропальщиком, осуществляющим сцепку-расцепку крюка крана с грузом и/или грузозахватным приспособлением

При отсутствии прямой видимости между крановщиком и стропальщиком, передача команд крановщику осуществляется по рации. Ранее команды передавались через сигнальщика или группу сигнальщиков.

Работа с краном осуществляется минимум двумя людьми[источник не указан 3307 дней] в присутствии специалиста, ответственного за безопасное производство работ грузоподъёмными сооружениями: оператором, осуществляющим непосредственное управление краном, и стропальщиком, осуществляющим сцепку-расцепку крюка крана с грузом и/или грузозахватным приспособлением. При отсутствии прямой видимости между крановщиком и стропальщиком, передача команд крановщику осуществляется по рации. Ранее команды передавались через сигнальщика или группу сигнальщиков.

6. Силы, действующие на кран

На кран действуют:

  • масса груза, Q;
  • ветровая нагрузка;
  • сила инерции, Fин, которая возникает при изменении скорости подъёма и опускания груза.

Уклон рабочей площадки также снижает устойчивость крана. Опрокидывающие силы создают опрокидывающий момент относительно ребра опрокидывания (). Опрокидывающий момент, создаваемый грузом, равен произведению массы груза Q на плечо b: Мопр = Q × b. Очевидно, что при увеличении вылета увеличивается плечо b, следовательно, возрастает опрокидывающий момент.

Рисунок 20 – Силы, действующие на кран: 1 – выносная опора; 2 – противовес; G – масса крана; Q – масса груза; a, b – плечи действия сил; РО – ребро опрокидывания

Технический надзор

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

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.

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.

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

Страны СНГ

  • Россия: На территории России нормативный документ, введённый в 1969 году, действовал вплоть до 1993 года. 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 Федеральные нормы и правила «Правила безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъемные сооружения.
  • 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».
  • Белоруссия: 3 декабря 2004 года Постановлением № 45 МЧС РБ был принят законодательный акт, регламентирующий технический надзор и заменявший нормативный документ 1994 года. В настоящее время действуют «ПУиБ» 2004 года с поправками от 2007 года, а также нормативный документ для объектов использования атомной энергии, введённый в 2010 году и разработанный Департаментом по ядерной и радиационной безопасности МЧС Республики Беларусь.
  • Казахстан: в настоящее время действуют принятые 21 апреля 1994 года республиканским Госгортехнадзором «Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов». Кроме того, в октябре 2009 года приказом № 245 Министра по чрезвычайным ситуациям РК утверждены «Требования промышленной безопасности по устройству и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов».

Пионер-750

Кран Пионер-750 имеет аналогичные 500-й модели технические показатели.

  • масса перемещаемого груза увеличена до 750 кг;
  • скорость подъема — 8,4 м/мин;
  • высота перемещения — 45 м;
  • ручной поворот — с помощью специального рычага;
  • механизм подъема груза — электромотор АИР100L4ЕУ3 номинальной мощностью 4 кВт и частотой вращения 1410 об/мин на переменном 3-фазном токе;
  • управление осуществляется пультом на 220 В;
  • большинство агрегатов делают стационарными, стрелы — неразборными с вылетом 4,5 м;
  • габариты — 4,2х2,0х5,4 м;
  • транспортная ширина — 2,18 м;
  • транспортная длина — 2,67 м;
  • высота — 1,35 м;
  • вес — 1355 кг.

Устройство машины

В основе принципа работы подъёмного крана лежит физика простых механизмов. Самый простой вариант крана представляет собой палку, расположенную на точке опоры таким образом, что свободные концы имеют разную длину. Теперь если к короткому рычагу подвесить груз, то для его поднятия потребуется меньше усилий. Наиболее распространена конструкция, в которой используется помимо рычагов ещё и система блоков.

Подъёмный кран, собранный своими руками, является неоспоримым помощником в малом строительстве. При возведении частного дома не требуется использования громоздких промышленных кранов. Высота домов редко превышает 2-х этажей, а вес поднимаемого груза 200 килограмм.

Схема подъемного крана

Несмотря на то что существует множество вариаций подъёмных механизмов, классический подъёмный кран состоит из следующих частей:

Стрела, с закреплённым на её конце блоком. В зависимости от её длины, определяется высота, на которую можно поднять груз.
Платформа. К ней крепится стрела и противовес

Является основной частью крана и подвергается значительным нагрузкам
Поэтому при изготовлении платформы, важно особое внимание уделять её прочности.
Противовес. Служит для устойчивости крана
Определяет максимальный вес груза, который кран может поднять

Существуют варианты наборных противовесов для обеспечения максимальной устойчивости.
Растяжка, соединяющая стрелу и противовес. Позволяет регулировать наклон стрелы и перемещать груз как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости.
Лебёдка с тросом. Является самим подъёмным механизмом. От мощности лебёдки зависит то, какой вес способен поднять кран.
Стойка с поворотным механизмом. Она необходима для поворота крана в стороны.
Опорный крест, который является основанием крана. Задаёт устойчивость всей конструкции. При его изготовлении также следует уделять внимание его прочности.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации