Предназначение крана грузоподъемного

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РК

Алматинский колледж строительства и менеджмента

Реферат

Предмет: Строительные машины

Тема: «Краны»

Выполнил:

Фомичев А.В.

Научный руководитель:

Нусипов Д.С.

Алматы 2012 г.

Введение

Кран грузоподъемный -- машина цикличного действия, предназначенная для подъёма и перемещения в пространстве груза, подвешенного с помощью крюка или удерживаемого другим грузозахватным органом.

Слово кран (нем. Kran) появилось в конце XVIII века. Слово Kran образовано от Kranich (нем. Kranich -- журавль).

кран грузоподъемный машина техника

1. История создания и развития

Простейшие подъёмные краны, как и большинство грузоподъёмных машин, до конца XVIII века изготовлялись из дерева и имели ручной привод.

В XI-XII веках, с развитием торговли и мореплавания, стали появляться первые варианты современных кранов. Они обладали ручным приводом, либо приводом от топчаковых колёс. Конструкции кранов вначале выполнялись из дерева, а крюки и оси делали из стали.

Подобный кран, сохранившийся до наших дней, был спроектирован и изготовлен в 1330 году. Он обладал возможностью поворота и приводился в движение от топчаковых колёс. В XIV веке при возведении собора в Кёльне использовался подъёмный кран с приводом от 2 топчаковых колёс. Этот кран имел грузоподъёмность 5 т и высоту 15 м.

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 годах -- с механическим приводом.

Первый паровой подъёмный кран создан в Великобритании в 1830 году, 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.

Первый прототип современных башенных кранов появился в 1913 году: кран, созданный Юлиусом Вольфом, обладал поворотной платформой, расположенной в верхней части башни. Ещё через 15 лет появляется первый башенный кран с балочной стрелой, а в 1952 году -- с подъёмной.

Ещё в 1793 году «машинный ученик» Борзой Ф., работавший на железоделательном заводе в Петровске, создал прообраз стрелового поворотного крана[12]. Изготовление грузоподъёмных кранов в России началось на основанном в 1840-х годах Костромском машиностроительном заводе. На протяжении долгого времени производство осуществлялось только этим заводом и только по единичным заказам.

В 1860-х годах при возведении крепостных укреплений Кронштадта появились первые российские монтажные плавучие краны. Первые краны современного типа стали производиться в стране начиная с 1898 года по 1900 год (Путиловский, Брянский, Краматорский, Николаевский, Невский машиностроительный и др. заводы). Сначала появились мостовые краны общего назначения, а затем железнодорожные краны. В 1913 году выпуск подъёмных кранов на двух заводах -- Брянском и Старокраматорском составлял 70 единиц в год.

После Октябрьской революции 1917 в РСФСР, а затем в СССР краностроение стало развиваться быстрыми темпами и превратилось в крупную отрасль тяжёлого машиностроения со специализированными заводами (Ленинградский завод ПТО им. С.М. Кирова, Уральский завод тяжёлого машиностроения им. Серго Оржоникидзе, Новокраматорский машиностроительный завод им. В.И. Ленина, Харьковский завод подъёмно-транспортного оборудования им. Ленина, Одесский завод им. Январского восстания), называемую подъёмно-транспортным машиностроением.

В ту пору появились новые и реконструированы старые производственные площадки, а также были созданы крупные отраслевые научно-исследовательские институты, такие как:

* Всесоюзный научно-исследовательский институт подъёмно-транспортного машиностроения (сокр. ВНИИПТМаш) -- в структуре Минтяжмаша СССР.

* Всесоюзный научно-исследовательский институт строительного и дорожного машиностроения (сокр. ВНИИстройдормаш) -- в структуре Минстройдормаша СССР.

Кроме того, в разработке кранов и подъёмной техники принимали непосредственное участие такие организации как проектный институт «Промстальконструкция» и многие другие.

В 1934 году был создан первый советский автокран. Тогда же появились первые советские краны на шасси трактора, гусеничные, а также мачтово-стреловые краны. Через три года в стране были созданы первые башенные, а с 1947 года стали изготавливаться пневмоколёсные краны.

За 35 лет, в период с 1940 года по 1975 год, количество грузоподъёмных кранов в стране возросло в 138 раз. К 1975 году общее количество подъёмных кранов на территории Советского Союза составляло более 100 тысяч единиц, из которых порядка 70 % -- самоходные краны стрелового типа (из них автокраны -- 80 %).

Ежегодный выпуск только кранов мостового типа в 1980-е годы составлял от 6 до 7 тысяч единиц. Производство стреловых кранов в те годы составляло: башенных -- от 3 до 4 тысяч единиц, а автомобильных -- почти 20 тысяч штук.

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

Грузоподъёмный кран -- машина, предназначенная для подъёма и перемещения груза, подвешенного с помощью грузового крюка или другого грузозахватного органа.

2. 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.

Работа с краном осуществляется минимум двумя людьми [источник не указан 452 дня]: крановщиком, осуществляющим непосредственное управление краном и стропальщиком, осуществляющим сцепку-расцепку крюка крана с грузом и/или грузозахватными приспособлениями(кроме кранов оборудованных грейфером, магнитной плитой и другими грузозахватными приспособлениями не требующими строповки). При отсутствии прямой видимости между крановщиком и стропальщиком, передача команд крановщику осуществляется по рации, ранее команды передавались через сигнальщика или группу сигнальщиков.

3. 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 основные типы кранов (кроме консольных) снабжаются ограничителями грузоподъемности или грузового момента, которые также могут иметь работомеры для сбора информации о поднимаемых грузах.

4. 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:

Стреловые краны

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.

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, 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.

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 360є) и не полноповоротными (угол вращения менее 360є).

Неповоротный кран не имеет возможности вращения относительно 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.

Портальный кран с грейфером

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.

5. Конструктивные особенности

Стреловой тип

Основным рабочим элементом кранов стрелового типа является стрела, которая может быть маневровой (подъёмной) или балочной. Грузозахватный орган подвешивается непосредственно либо к блокам на её конце, либо к перемещающейся по стреле грузовой тележке.

Основные разновидности: самоходные стреловые, портальные, мачтовые, консольные, бaшeнный, плавучие, велосипедные.

Мостовой тип

Краны мостового типа представляют собой разновидность подъёмного крана, имеющего конструкцию, выполненную в виде опорного или подвесного моста. Несущие элементы опираются непосредственно на подкрановый путь. Мост (несущая балка) перемещается по рельсам, уложенным на стенах зданий или на эстакадах вне здания.

Разновидности: мостовые опорные, мостовые подвесные, козловые и полярные краны.

Кабельный тип

Основной рабочий орган кранов кабельного типа -- канаты, закреплённые на двух опорах. Грузозахватный орган подвешивается к перемещающейся по канатам грузовой тележке. Опоры крана могут быть стационарными или передвижными.

Область применения

* 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.

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.

Размещено на Allbest.ru