ГРУЗОПОДЪЁМНЫЙ КРАН

ГРУЗОПОДЪЁМНЫЙ КРАН, ма­ши­на цик­ли­че­ско­го дей­ст­вия, пред­на­зна­чен­ная для подъ­ё­ма и го­ри­зон­таль­но­го пе­ре­ме­ще­ния гру­за, удер­жи­вае­мо­го гру­зо­за­хват­ным уст­рой­ст­вом до мо­мен­та раз­груз­ки. Г. к. ра­бо­та­ет внут­ри ог­ра­ниченной ра­бо­чей зо­ны (стро­ит. пло­щад­ка, цех, тер­ми­нал, склад и др.). Осн. ха­рак­те­ри­сти­ка Г. к. – гру­зо­подъ­ём­ность, под ко­то­рой по­ни­ма­ют наи­боль­шую мас­су под­ни­мае­мо­го гру­за.

Историческая справка

Про­стей­шие подъ­ём­ные ма­ши­ны, при­ме­няв­шие­ся на зем­ля­ных ра­бо­тах в строи­тель­ст­ве, на шах­тах и руд­ни­ках, до кон. 18 в. из­го­тов­ля­лись из де­рев. час­тей и име­ли руч­ной при­вод. К нач. 19 в. бы­ст­ро­из­на­шиваю­щие­ся де­та­ли ста­ли за­ме­нять ме­тал­ли­че­ски­ми. В 1820-х гг. поя­ви­лись пер­вые подъ­ём­ные ма­ши­ны, це­ли­ком из­го­тов­лен­ные из ме­тал­ла, сна­ча­ла с руч­ным, а в 1830-е гг. – с ме­ха­нич. при­во­дом. Пер­вый па­ро­вой кран соз­дан в Ве­ли­ко­бри­та­нии в 1830, кран с гид­рав­лич. при­во­дом – там же в 1847. Элек­трич. дви­га­тель при­ме­нён на Г. к. в 1880–85 поч­ти од­но­вре­мен­но в США и Гер­ма­нии; в 1895 был ис­поль­зо­ван дви­га­тель внутр. сго­ра­ния. Г. к. име­ли мос­то­вую фер­му, од­но­мо­тор­ный при­вод. Г. к. совр. ти­па на­ча­ли вы­пус­кать в Рос­сии в кон. 19 в. на ря­де за­во­дов (Пу­ти­лов­ском, Брян­ском, Кра­ма­тор­ском, Ни­ко­ла­ев­ском и др.). В 1920-х гг. соз­да­ёт­ся но­вая от­расль транс­порт­но­го ма­ши­но­строе­ния со спе­циа­ли­зир. за­во­да­ми, про­из­во­дя­щи­ми Г. к. разл. на­зна­че­ния. Осн. на­прав­ле­ние раз­ви­тия про­из-ва – вне­дре­ние ав­то­ма­ти­зир. управ­ле­ния, по­вы­ше­ние гру­зо­подъ­ём­но­сти, спе­циа­ли­за­ция и обес­пе­че­ние на­дёж­но­сти и безо­пас­но­сти ра­бо­ты кра­но­во­го обо­ру­до­ва­ния.

Классификация

Г. к. раз­ли­ча­ют­ся по кон­ст­рук­тив­но­му ис­пол­не­нию, ти­пу гру­зо­за­хват­но­го уст­рой­ст­ва, со­от­вет­ст­вую­ще­го ха­рак­те­ру вы­пол­няе­мых ра­бот, за­дан­ной тра­ек­то­рии пе­ре­ме­ще­ния гру­за; уг­лу по­во­ро­та ра­бо­чих ор­га­нов, хо­до­во­му уст­рой­ст­ву, по ро­ду при­во­да ме­ха­низ­мов. Раз­но­об­ра­зие кон­ст­рук­ций Г. к. обес­пе­чи­ва­ет их ши­ро­кое при­ме­не­ние. По ха­рак­тер­ным при­зна­кам кон­ст­рук­ции Г. к. раз­де­ля­ют на мос­то­вые, стре­ло­вые и соз­да­вае­мые час­то на их ба­зе спе­ци­аль­ные.

Рис. 1. Мостовой двухбалочный кран с поперечным движением грузовой тележки.

Рис. 2. Козловой кран с талью.

Мос­то­вые кра­ны име­ют фер­мен­ную кон­ст­рук­цию, по ко­то­рой пе­ре­ме­ща­ет­ся гру­зо­вая те­леж­ка с под­ве­шен­ным на ней по­сред­ст­вом ка­на­тов гру­зо­за­хват­ным уст­рой­ст­вом (крю­ко­вая под­вес­ка, подъ­ём­ный элек­тро­маг­нит, грей­фер и др.). Те­леж­ка со­вер­ша­ет дви­же­ние по­пе­рёк фер­мен­ной кон­ст­рук­ции, опи­раю­щей­ся на мос­то­вые бал­ки, ко­то­рые мо­гут пе­ре­дви­гать­ся по спец. кра­но­во­му пу­ти, уло­жен­но­му на эс­та­ка­де или не­су­щих бал­ках це­ха, скла­да и др. (рис. 1). К Г. к. это­го ти­па от­но­сит­ся коз­ло­вой кран, гру­зо­вая те­леж­ка ко­то­ро­го смон­ти­ро­ва­на на жё­ст­ких стой­ках (рис. 2). Вся кон­ст­рук­ция пе­ре­дви­га­ет­ся по рель­со­во­му пу­ти или бе­тон­но­му ос­но­ва­нию. Гру­зо­подъ­ём­ным ме­ха­низ­мом кра­на слу­жит таль или ле­бёд­ка, ус­та­нов­лен­ные на гру­зо­вой те­леж­ке. Ме­ха­низ­мы пе­ре­дви­же­ния те­леж­ки мо­гут иметь тя­го­вый гиб­кий при­вод (цепь или ка­нат) ли­бо при­вод­ные ко­лё­са, смон­ти­ро­ван­ные на ра­ме те­леж­ки или на хо­до­вых бал­ках, имею­щих спец. ба­лан­сир­ные те­леж­ки и при­во­ды с ко­ло­доч­ны­ми или дис­ко­вы­ми тор­мо­за­ми. Гру­зо­подъ­ём­ность ти­по­вых мос­то­вых Г. к. 500–600 т; коз­ло­вых – до 1600 т.

Рис. 3. Портальный кран с сочленённой стрелой и грейферным захватом.

Рис. 4. Консольный кран на колонне.

Стре­ло­вые кра­ны име­ют наи­бо­лее раз­но­об­раз­ное кон­ст­рук­тив­ное ис­пол­не­ние: обо­ру­до­ва­ны смен­ны­ми стре­ла­ми разл. дли­ны, те­ле­ско­пич. или фер­мен­ны­ми (пря­мы­ми ли­бо изо­гну­ты­ми), обес­пе­чи­ваю­щи­ми не­об­хо­ди­мый фронт ра­бот; снаб­же­ны спе­циа­ли­зир. гру­зо­подъ­ём­ным обо­ру­до­ва­ни­ем (гру­зо­вой те­леж­кой или тель­фе­ром); в за­ви­си­мо­сти от мес­та про­из­вод­ст­ва ра­бот име­ют со­от­вет­ст­вую­щие опор­ные и хо­до­вые уст­рой­ст­ва. По кон­ст­рук­тив­ным осо­бен­но­стям и рас­по­ло­же­нию стре­лы вы­де­ля­ют Г. к., пред­на­зна­чен­ные для вы­пол­не­ния оп­ре­де­лён­ных ра­бот. Раз­ли­ча­ют пор­таль­ные кра­ны (рис. 3) с ус­та­нов­кой стре­лы на опор­но-по­во­рот­ном пор­та­ле или са­мо­ход­ные кра­ны, имею­щие хо­до­вое уст­рой­ст­во с ав­то­мо­биль­ным или гу­се­нич­ным хо­дом; ба­шен­ные – с рас­по­ло­же­ни­ем стре­лы в верх­ней час­ти кон­ст­рук­ции (ино­гда на пор­та­ле) баш­ни; ван­то­вые – со стре­лой на фун­да­мент­ной опо­ре с кре­п­ле­ни­ем её верх­не­го кон­ца ка­нат­ны­ми от­тяж­ка­ми, мач­то­вые – при жё­ст­ком кре­п­ле­нии стре­лы; кон­соль­ные – при по­сто­ян­ном за­кре­п­ле­нии стре­лы на сте­не, ко­лон­не (рис. 4) или на под­виж­ной те­леж­ке; ве­ло­си­пед­ные – с те­леж­кой, пе­ре­ме­щаю­щей­ся по на­поль­но­му од­но­рель­со­во­му пу­ти и удер­жи­вае­мой её верх­ней на­прав­ляю­щей. Для из­ме­не­ния дли­ны (вы­ле­та) стре­лы при её шар­нир­ном за­кре­п­ле­нии на опо­ре Г. к. снаб­жа­ют ле­бёд­кой. Кон­ст­рук­ции ба­шен вы­пол­ня­ют­ся в ви­де ре­шёт­ча­тых или труб­ча­тых сек­ций, со­еди­нён­ных флан­ца­ми, с воз­мож­но­стью их на­ра­щи­ва­ния сни­зу или свер­ху для из­ме­не­ния вы­со­ты подъ­ё­ма гру­за. Ус­той­чи­вость Г. к. обыч­но обес­пе­чи­ва­ет­ся при­ме­не­ни­ем про­ти­во­ве­сов. Вра­ще­ние (по­во­рот) осу­ще­ст­в­ля­ет­ся на ро­ли­ко­вых или ша­ри­ко­вых опор­но-по­во­рот­ных уст­рой­ст­вах при­во­дом с зуб­ча­тым вен­цом или с ка­нат­ной пе­ре­да­чей. При строи­тель­ст­ве вы­сот­ных зда­ний (100–300 м) ис­поль­зу­ют при­став­ные кра­ны с кре­п­ле­ни­ем к сте­не зда­ния баш­ни и на­ра­щи­ва­ни­ем её свер­ху, а при вы­со­те бо­лее 300 м – пе­ре­движ­ные ба­шен­ные кра­ны, опи­раю­щие­ся на кон­ст­рук­цию зда­ния свер­ху и са­мо­под­ни­маю­щие­ся с по­мо­щью ле­бёд­ки, имею­щей по­ли­спа­ст­ный ме­ха­низм боль­шой крат­но­сти. Гру­зо­подъ­ём­ность пе­ре­движ­ных Г. к. от 40–300 т, спец. мон­таж­ных – до 1600 т.

Рис. 5. Мостовой перегружатель с решётчатой ферменной конструкцией, оборудованный спредером для надёжного захвата контейнеров.

Спе­ци­аль­ные кра­ны пред­на­зна­че­ны для вы­пол­не­ния подъ­ём­но-транс­порт­ных или тех­но­ло­гич. опе­ра­ций, час­то осу­ще­ст­в­ляе­мых в осо­бых ус­ло­ви­ях. Та­кие Г. к. име­ют не­об­хо­ди­мые ме­ха­низ­мы, вы­пол­няю­щие за­дан­ные тех­но­ло­гич. опе­ра­ции, со­вер­шаю­щие спе­ци­фич. дви­же­ния и ос­на­щён­ные спец. гру­зо­за­хват­ны­ми уст­рой­ст­ва­ми. Для боль­шин­ст­ва из них ба­зой слу­жит кон­ст­рук­ция мос­то­во­го ти­па, ко­то­рая до­пол­ня­ет­ся спец. обо­ру­до­ва­ни­ем – грей­фер­ным, маг­ни­то­грей­фер­ным, спец. гру­зо­за­хват­ным, напр. ков­ша­ми для рас­плав­лен­но­го ме­тал­ла, шта­бе­лё­ра­ми. Для ра­бо­ты на боль­ших тер­ри­то­ри­ях (тер­ми­на­лах, кон­тей­нер­ных пло­щад­ках) ис­поль­зу­ют мос­то­вые пе­ре­гру­жа­те­ли, снаб­жён­ные спре­де­ра­ми (рис. 5) для за­хва­та и на­дёж­но­го удер­жа­ния гру­за; мос­то­ка­бель­ные кра­ны, ко­то­рые по кон­ст­рук­ции ана­ло­гич­ны коз­ло­вым кра­нам, но име­ют боль­ший про­лёт мос­та, од­ну из опор час­то со­еди­ня­ют с мос­том шар­ни­ром, что уве­ли­чи­ва­ет зо­ну об­слу­жи­ва­ния. В пор­тах, на скла­дах сы­пу­чих ма­те­риа­лов и лес­ных гру­зов при­ме­ня­ют пор­таль­ные кра­ны, ко­то­рые име­ют стре­лу, ус­та­нов­лен­ную на пол­но­по­во­рот­ной плат­фор­ме, смон­ти­ро­ван­ной на пор­та­ле, пе­ре­дви­гаю­щем­ся по под­кра­но­вым рель­сам. Ра­бо­ты по очи­ст­ке дна во­до­ёмов ве­дут­ся с пла­ву­чих кра­нов стре­ло­во­го ти­па, ко­то­рые так­же ча­ще все­го обо­ру­ду­ют­ся по­во­рот­ны­ми плат­фор­ма­ми, об­ра­зу­ют еди­ную кон­ст­рук­цию с кор­пу­сом суд­на (пон­то­на). Ис­поль­зу­ют­ся в пор­тах, до­ках и при строи­тель­ст­ве гид­ро­тех­нич. со­ору­же­ний, для подъ­ё­ма тя­жё­лых гру­зов (до 2500 т). Са­мо­ход­ные кра­ны име­ют кон­ст­рук­ции ба­шен и стрел, ана­ло­гич­ные ба­шен­ным кра­нам, для ус­той­чи­во­сти снаб­жа­ют­ся вы­нос­ны­ми опо­ра­ми (аут­ри­ге­ра­ми). Та­кие Г. к. слу­жат для пе­ре­груз­ки тя­жё­лых штуч­ных и сы­пу­чих гру­зов, ис­поль­зу­ют­ся при мон­та­же вы­сот­ных кон­ст­рук­ций, строи­тель­ст­ве мос­тов, раз­бо­ре за­ва­лов, ли­к­ви­да­ции ава­рий и т. п.

Кон­ст­рук­тив­ные осо­бен­но­сти. Г. к. под­раз­де­ля­ют: на ста­цио­нар­ные; при­став­ные, при­кре­п­лён­ные к строя­ще­му­ся со­ору­же­нию; пе­ре­став­ные (с пе­ре­ме­ще­ни­ем их с од­но­го мес­та на дру­гое вруч­ную или с по­мо­щью др. ма­шин); пе­ре­движ­ные, пе­ре­ме­щае­мые с од­ной ра­бо­чей по­зи­ции на дру­гую собств. хо­дом (на ав­то­мо­биль­ном, пнев­мо­ко­лёс­ном, гу­се­нич­ном хо­ду и ж.-д. плат­фор­мах) или с по­мо­щью тя­га­ча (при­цеп­ные). Хо­до­вое уст­рой­ст­во мо­жет опи­рать­ся свер­ху на под­кра­но­вые рель­сы (опор­ное) или под­ве­ши­вать­ся на ниж­них дву­тав­ро­вых пол­ках спец. кра­но­во­го пу­ти (под­вес­ное). При­вод всех ме­ха­низ­мов, как пра­ви­ло, ин­ди­ви­ду­аль­ный от элек­тро­дви­га­те­лей пе­ре­мен­но­го трёх­фаз­но­го то­ка 380 В или (при не­об­хо­ди­мо­сти плав­но­го ре­гу­ли­ро­ва­ния ско­ро­стей) по­сто­ян­но­го то­ка, по­лу­чае­мо­го от ге­не­ра­тор­ной ус­та­нов­ки ли­бо от ди­зель­но­го дви­га­те­ля. Для обес­пе­че­ния безо­пас­ной ра­бо­ты все Г. к. обо­ру­до­ва­ны дей­ст­вую­щи­ми ав­то­ма­ти­че­ски ог­ра­ни­чи­те­ля­ми гру­зо­подъ­ём­но­сти, вы­со­ты подъ­ё­ма гру­за, гру­зо­во­го мо­мен­та на стре­ле, кон­це­вы­ми вы­клю­ча­те­ля­ми край­них по­ло­же­ний ра­бо­чих ор­га­нов. Для ос­та­нов­ки ра­бо­ты кра­на при силь­ном вет­ре при­ме­ня­ют­ся ука­за­те­ли вет­ро­во­го дав­ле­ния с сиг­на­ли­за­ци­ей, от­клю­чаю­щие при­во­ды, и про­ти­во­угон­ные за­хва­ты – рель­со­за­жим­ные кле­щи. В кон­це рель­со­вых пу­тей ус­та­нав­ли­ва­ют упо­ры для бу­фер­ных уст­ройств (амор­ти­за­то­ры, гид­рав­лич. ог­ра­ни­чи­те­ли). Для ра­бо­ты на пе­ре­се­чён­ной ме­ст­но­сти Г. к. обо­ру­до­ва­ны ука­за­те­ля­ми кре­на, а вбли­зи ЛЭП – при­бо­ра­ми све­то­вой и зву­ко­вой сиг­на­ли­за­ции об опас­ном при­бли­же­нии кра­на к ли­ни­ям.

Управ­ле­ние ра­бо­той Г. к. осу­ще­ст­в­ля­ет­ся кно­поч­ным пуль­том «с по­ла» ли­бо си­ло­вы­ми конт­рол­ле­ра­ми или ко­ман­до­кон­трол­ле­ра­ми, раз­ме­щён­ны­ми в ка­би­не. В боль­шин­ст­ве Г. к. управ­ле­ние обес­пе­чи­ва­ет­ся кра­нов­щи­ком, а в ав­то­ма­ти­зир. ре­жи­ме – с по­мо­щью ЭВМ. При ра­бо­те во вред­ных ус­ло­ви­ях или при не­дос­та­точ­ном об­зо­ре из ка­би­ны осу­ще­ст­в­ля­ет­ся ди­стан­ци­он­ное управ­ле­ние.

В за­ви­си­мо­сти от на­зна­че­ния и кон­ст­рук­ции Г. к. мо­гут иметь разл. вы­со­ту подъ­ё­ма гру­за, напр. у мос­то­вых 50–60 м; ра­бо­чая ско­рость пе­ре­дви­же­ния мос­та 30–160 м/мин; гру­зо­вой те­леж­ки до 60 м/мин; у стре­ло­вых Г. к. ско­рость подъ­ё­ма стре­лы 1–3 мин; вы­лет стре­лы 60–100 м.