Мостовой кран

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

мостовой кран подъемный грузозахватный

Введение

Общие сведения

Характеристики мостового крана общего назначения

Общее устройство

Классификация мостовых кранов

Грузозахватные органы, грузозахватные приспособления мостового крана

Режим работ и производительность мостового крана

Заключение

Используемые источники



Введение

Ликвидация ручных погрузочно-разгрузочных работ, исключение тяжелого ручного труда при выполнении основных и вспомогательных производственных операций, комплексная механизация и автоматизация производственных процессов во всех областях народного хозяйства немыслимы без использования широкого комплекса подъемно - транспортных машин. Современные поточные технологические и автоматизированные линии, межцеховой и внутрицеховой транспорт, погрузочно-разгрузочные операции на складах и перевалочных пунктах органически связаны с применением разнообразных типов подъемно - транспортных машин и механизмов, обеспечивающих непрерывность и ритмичность производственных процессов. Поэтому применение данного оборудования во многом определяет эффективность современного производства, а уровень механизации технического производства - степень совершенства и производительность предприятия. При современной интенсивности производства нельзя обеспечить его устойчивый ритм без согласованной и безотказной работы средств транспортирования сырья, полуфабрикатов и готовой продукции на всех стадиях обработки и складирования.

Кранами называются грузоподъемные устройства, служащие для вертикального и горизонтального перемещения грузов на большие расстояния. По особенностям конструкций, связанным с назначением и условиями работы, краны разделяются на мостовые, портальные, козловые, башенные и др. В цехах предприятий электромашиностроения наибольшее распространение получили мостовые краны, с помощью которых производится подъем и опускание тяжелых заготовок, деталей и узлов машин, а также их перемещение вдоль и поперек цеха. Вид мостового крана в основном определяется спецификой цеха и его технологией, однако многие узлы кранового оборудования, например механизмы подъема и передвижения, выполняются однотипными для различных разновидностей кранов.

Одним из разновидностей подъемно - транспортных машин является краны мостового типа. Об этих кранах мы и поговорим.

Мостовым краном называется грузоподъемная машина, передвигающаяся по рельсам на некотором расстоянии от земли (пола) и обеспечивающая перемещение груза в трех взаимно перпендикулярных направлениях (рис. 1). Мостовые краны являются одним из наиболее распространенных средств механизации различных производств, погрузочно-разгрузочных и складских работ. Перемещаясь по путям, расположенным над землей, они не занимают полезной площади цеха или склада, обеспечивая в то же время обслуживание практически любой их точки.

Рис. 1. Мостовой кран общего назначения



Общие сведения

Мостовые краны применяют в цехах ремонтных предприятий и производственных цехах предприятий строительной индустрии.

Любой современный грузоподъемный кран в соответствии с требованиями безопасности, может иметь для каждого рабочего движения в трех плоскостях, следующие самостоятельные механизмы: механизм подъема - опускания груза, механизм передвижения крана в горизонтальной плоскости и механизмы обслуживания зоны работы крана (передвижения тележки).

К основным параметрам механизма подъёма относятся:

грузоподъемность, скорость подъема крюка, режим работы, высота подъема грузозахватного устройства.

Конструкции специальных мостовых кранов весьма разнообразны. Эти краны могут быть поступательно перемещающимися по крановым рельсам или вращающимися вокруг вертикальной оси. К вращающимся кранам относятся хордовые, радиальные и поворотные.

Поступательно перемещающимися мостовые краны имеют однобалочные и двухблочные мосты с нормальной длиной пролета или увеличенной до 40-60 м.

Грузоподъемность этих машин составляет 400-500 т. и более.

Поступательно перемещающиеся мостовые краны часто снабжают крюками, скобами либо специальными грузозахватными устройствами (магнитами, грейферами, механическими клещами). Мостовые краны снабжены тележками, предназначенными для подъема и перемещение груза вдоль пролета. Тележки могут перемещаться по рельсам, закрепленные на верхних или нижних поясах мостов. Тележки, передвигающиеся по нижним поясам мостов, могут перемещаться по переходным мостикам из одного пролета цеха в рядом расположенный. Переходные мостики с рельсами для тележек расположены под подкрановыми балками и имеют троллеи для питания электродвигателей.

Тележки, перемещающиеся по верхним и нижним поясам балок мостов, могут быть снабжены поворотными стрелами, опорно-поворотными устройствами и поворотными частями, вращающимися вокруг вертикальных осей. На поворотных осях расположены стрелы, снабженные грузозахватными устройствами. Механизмы мостового крана обеспечивают три движения: подъем груза, передвижение тележки и передвижение моста. Механизм подъема представляет собой лебедку, связанную со сдвоенным полиспастом; при грузоподъемности более 10 т. краны оснащают двумя самостоятельными механизмами подъема - главным и вспомогательным, имеющим грузоподъемность, равную приблизительно 0.25 основной, и используемым для подъема малых грузов с большой скоростью. Механизм подъема грейферного крана выполняют в виде двух одинаковых подъемных независимых механизмов, электродвигатели которых управляются двумя контроллерами, имеющими общую рукоять управления. Механизм передвижения тележки имеет два холостых и два приводных колеса, вращаемых электродвигателем через редуктор.

Характеристики мостовых кранов общего назначения

Наибольшее распространение получили мостовые краны с электрическим приводом, у которых в качестве механизма подъема и перемещения груза используют электрические тали, а также механизмы типа электрических лебедок, установленные на специальных самоходных крановых тележках, перемещающихся вдоль моста крана с помощью механизма, состоящего из электродвигателя, редуктора и ходовых колес тележки. Мост крана передвигается также с помощью электродвигателей, передающих вращение ходовым колесам либо непосредственно через редукторы, либо через редуктор и трансмиссию.

На рис. 2 показан одиобалочный мостовой кран опорного типа с электрическим приводом механизма подъема и перемещения груза, а также механизма передвижения самого крана.

Этим краном поднимают и перемещают груз с помощью электрической тали, передвигающейся вдоль главной балки на колесах, опирающихся на нижнюю полку этой балки. Механизм передвижения крана состоит из привода, трансмиссии и ходовых колес, установленных в концевых балках и опирающихся на крановый путь (на рисунке не показан). При больших пролетах кранов их главные балки усиливают горизонтальными фермами, увеличивающими несущую способность однобалочного моста.

Рис. 2. Однобалочный мостовой кран опорного типа

1 -- трансмиссия; 2 -- электрическая таль; 3 -- ферма; 4 -- концевая балка; 5 -- главная балка; 6 -- привод механизма передвижения; 7 -- колесо; 8 -- кабина.

Двухбалочный мостовой кран опорного типа (рис. 3) имеет мост, состоящий из двух главных пролетных балок и соединенных с ними концевых балок, в которых установлены ходовые колеса.

Этими колесами кран опирается на крановый рельс. По верхнему поясу главных балок моста по тележечным рельсам перемещается крановая тележка в направлении, перпендикулярном направлению движения крана.

Тележка снабжена механизмами главного и вспомогательного подъемов, а также механизмом собственного передвижения по мосту крана. Механизм передвижения моста крана вдоль цеха выполнен с раздельным приводом к каждому из ведущих колес крана и установленным на площадках.

Управление всеми механизмами крана осуществляется из кабины, прикрепленной к мосту крана. Электродвигатели всех механизмов крана питаются от цеховых троллеев, изготовляемых в большинстве случаев из угловой стали и прикрепленных на изоляторах к стене здания. По этим троллеям скользят башмаки токосъемников, прикрепленных к металлоконструкции моста крана. Для обслуживания токосъемников и троллеев к мосту крана крепят вспомогательную кабину (люльку), в которую входят (так же, как и в кабину) с площадки и на мосту. Токоподвод к электродвигателям тележки выполнен в виде гибкого кабеля.

В некоторых конструкциях кранов питание электродвигателей тележек осуществляется от троллеев проложенных вдоль одной из главных балок моста. В этих случаях токоподвод к электродвигателям тележки выполняется токосъемниками, установленными на раме тележки.

В настоящее время получает распространение токоподвод к электродвигателям тележки с помощью специальной кабеленесущей каретки, перемещающейся вместе с крановой тележкой вдоль моста крана. Применение такой каретки позволяет разгрузить кабели от усилий натяжения и избежать резких перегибов кабелей, являющихся основной причиной их повреждений в процессе эксплуатации.



Рис.3. Двухбалочный мостовой края опорного типа

1 -- концевая балка; 2 -- главная балка; 3 -- кабель. 4 -- тележечный рельс; 5 -- тележка; 6, 7 --механизмы вспомогательного и главного подъема; 8 -- механизм передвижения тележки; 9 -- привод механизма передвижения крана;10 -- люлька; 11 -- площадка; 12 -- кабина; 13 -- крановый рельс; 14 -- ходовое колесо. [1]

Общие устройства

МОСТ. Мост крана представляет собой металлоконструкцию, служащую для передвижения по ней тележки для подъема груза. В самом простом случае -- при малых пролетах и грузоподъемности -- мост состоит из четырех стальных балок: двух главных, по которым движется тележка, и двух вспомогательных, скрепляющих главные балки. Все четыре балки соединены между собой с помощью сварки или заклепками и образуют жесткую прямоугольную раму.

При больших пролетах и грузоподъемности приходится вместо одностенчатых балок применять фермы из стали различных профилей. Металлические конструкции моста изготовляют в виде решетчатой фермы и сплошной коробчатой сварной балки. Мосты с решетчатой (раскосной) конструкцией хотя и выполняют с помощью сварки, но при больших затратах ручного труда. Значительно более удобны и экономичны в изготовлении мосты коробчатых конструкций, так как при этом применяется автоматическая электросварка и уменьшается доля ручного труда. Мосты коробчатого сечения при одинаковой грузоподъемности имеют меньшую высоту, чем мосты раскосного типа. Это обстоятельство дает возможность уменьшать высоту зданий, в которых работают краны, и таким образом снижать стоимость строительных работ. Соединение балок заклепками сейчас применяют редко. Однако в узлах, где сварка может вызвать перекосы и недопустимые деформации, используют соединение заклепками или болтами.

Мосты кранов обычно изготовляют из мартеновской стали марки СтЗ, а в ряде случаев используют сталь более высокого качества. Ограждения, настилы, лестницы и другие второстепенные части выполняют из стали марок СтО, Ст1 и Ст2.

Мост крана передвигается на ходовых колесах, приводимых в движение электродвигателем, установленным на мосту. Движение на колеса передается через редуктор и трансмиссионный вал. Число ходовых колес моста зависит от грузоподъемности крана и пролета моста. На кранах грузоподъемностью до 50 т обычно ставят четыре ходовых колеса. На кранах грузоподъемностью 75--125 т при любых пролетах и на кранах грузоподъемностью 150 т с пролетом до 16 м предусматривают восемь ходовых колес, а на кранах грузоподъемностью 150 т с пролетом более 16 м и кранах грузоподъемностью 200 и 250 т -- 16 колес. При установке моста более чем на четырех ходовых колесах концевые балки его устанавливают на балансирных тележках.

Мост движется по крановым путям, проложенным по всей длине цеха на выступах стен или стальных колоннах. Крановые пути делают из специальных крановых рельсов и обычных железнодорожных, а также стальных шин квадратного или прямоугольного сечения с закругленными верхними кромками.

Крановые пути устраивают так, чтобы кран не ударился в стену. Для этого в концах крановых путей ставят тупиковые упоры, а перед ними -- пружинные, деревянные или резиновые буфера, обеспечивающие плавное снижение скорости моста. Мост также имеет деревянные брусья или пружинные буфера. На концах крановых путей предусмотрены стальные отключающие линейки (по одной в каждом конце пути), которые приводят в действие рычажные ограничители хода, установленные на мосту. При упоре в линейку ограничитель хода или конечный выключатель срабатывает и отключает двигатель моста. Одновременно с этим срабатывает тормоз, и движение моста прекращается. Удар моста об ограничители хода смягчается за счет того, что двигатель моста отключается на расстоянии, равном не менее половины пути торможения.

Фермы мостовых кранов и тележек снабжают на случай поломки колес или их осей опорными деталями, отстоящими не более чем на 20 мм от рельсов, по которым движется кран или тележка. Опорная деталь представляет собой стальной лист, укрепленный под фермой крана или рамой тележки у каждого колеса и рассчитанный на наибольшую возможную для них нагрузку. Если сломается ось или колесо, то удар моста или тележки о рельсы будет незначительным, так как высота падения не превышает 20 мм.

На мосту монтируют кабину управления. Она обычно находится ниже моста, в одном из его концов, как правило, противоположном тому, у которого проходят троллейные провода. Иногда кабина управления представляет собой одно целое с тележкой. В этом случае кабина участвует в двух движениях -- вместе с мостом вдоль цеха и вместе с тележкой поперек цеха. Питание к двигателям крана подводится с помощью голых проводов, называемых троллейными или просто троллеями.

На мосту укрепляют таблицу, на которой указаны технические данные крана: регистрационный номер; грузоподъемность; дата следующего испытания. Надписи должны быть достаточно крупными, чтобы их можно было свободно прочитать, находясь на полу цеха или поверхности земли (для кранов, работающих на открытых площадках).

ТЕЛЕЖКА. Тележка служит для подъема и перемещения груза вдоль моста крана и выполняется с помощью сварки или заклепок. На ее стальной раме монтируют ведущие и ведомые колеса. На тележке устанавливают: механизм движения тележки, состоящий из электродвигателя, редуктора, тормозного устройства и двух концевых выключателей; механизм подъема, включающий электродвигатель, редуктор, канатный барабан с канатом и крюковой подвеской, тормозное устройство и ограничитель подъема. Механизм подъема кранов, транспортирующих раскаленный или расплавленный металл, ядовитые, взрывчатые вещества или кислоты, должен быть снабжен двумя тормозами. При отказе одного из них второй должен удерживать груз на весу.

Установленные на тележке электродвигатели для подъема и перемещения груза получают питание от троллейных проводов, проложенных вдоль моста, при помощи скользящих контактов или гибкого токоподвода. Если к крюку крана подвешен электромагнит для подъема груза, то на тележке устанавливают кабельный барабан с гибким кабелем в резиновой или пластмассовой оболочке, служащим для питания электромагнита. Кабельный барабан связан с канатным барабаном зубчатой передачей, чтобы при подъеме или спуске электромагнита одновременно поднимался или опускался кабель. Если это условие не соблюдено, то кабель может быть разорван при сильном натяге или он провиснет ниже электромагнита и будет поврежден при движении по цеху.



Рис. 15. Тележка крана

1 -- двигатель механизма подъема; 2 в 4 -- соединительные муфты; 3 - промежуточный вал; 5 -- тормоз механизма подъема; 6 -- цилиндрический редуктор; 7 -- канатный барабан; 8 -- электродвигатель механизма передвижения тележки; 9 -- тормоз этого механизма с гибким кабелем в резиновой или пластмассовой оболочке, служащим для питания электромагнита.

Кабельный барабан связан с канатным барабаном зубчатой передачей, чтобы при подъеме или спуске электромагнита одновременно поднимался или опускался кабель. Если это условие не соблюдено, то кабель может быть разорван при сильном натяге или он провиснет ниже электромагнита и будет поврежден при движении по цеху.

Иногда на тележке устанавливают (на двухкрюковых кранах) два комплекта оборудования, рассчитанных на различную грузоподъемность, например на 100 и 20 т, на 50 и 10 т. Прочность конструкции моста и тележки определяют исходя из наибольшей разрешенной грузоподъемности крана. [1]

ТРОЛЛИ. Тролли обычно изготовляют из прокатной стали углового профиля. Для подачи тока на кран применяют токосъемы скользящего типа, прикрепляемые к металлоконструкции крана, башмаки которых скользят по троллеям при перемещении мостового крана.

Для обслуживания цеховых троллеев на кране предусмотрена специальная площадка. Для токоподвода к двигателям, расположенным на тележке, обычно используют троллеи, изготовленные из круглой или угловой стали. Для их установки требуются специальные стойки на площадке, идущей вдоль главной балки. Поэтому в последних конструкциях мостовых кранов токоподвод к тележке осуществляется с помощью гибкого кабеля, подвешенного на проволоке. Применение гибкого токоподвода упростило конструкцию, повысило надежность эксплуатации и снизило вес крана, так как позволило отказаться от стоек и от площадки для их размещения и обслуживания.

ТРАВЕРСА. При перегрузке длинномерных грузов (листов, сортового проката) грузоподъемные электромагниты блокируют на траверсах, к которым их подвешивают посредством грузовых цепей. Траверса с тележкой крана соединена с помощью гибкого или жесткого подвеса.

При гибком подвесе траверсы подвешены на кантах, направленных от механизма подъема. При большой длине траверс (6-16м.) требуется значительное расстояние между барабанами.

Траверсы представляют собой коробчатые балки постоянного, а при большой длине - переменного сечения. Траверсы подвешивают на крюки подвесок крана, к нижней их части присоединены 2-4 магнита. При непосредственной подвеске четырех магнитов к траверсе возможно отсутствие контакта двух магнитов с неплоской поверхностью груза. Для обеспечения надежного контакта всех магнитов с грузом магниты попарно связывают рычажно-балансирной системой. При такой системе могут работать как четыре магнита, так и два средних при отключении крайних.[2]



Классификация мостовых кранов

По конструктивным признакам мостовые краны общего назначения классифицируют следующим образом:

1. По типу опирания на крановый путь делят на:

- подвесные. Подвесными называют краны, подвешенные к нижним полкам двутавровых балок, верхние полки которых прикреплены к потолочным конструкциям зданий. Своими ходовыми колесами эти краны опираются на внутреннюю сторону нижних полок двутавровых балок, к которым они подвешены и перемещаются по этим полкам.

-опорные. Опорные краны опираются ходовыми колесами на рельсы и перемещаются по рельсам, закрепленным на подкрановых балках, устанавливаемых на выступах верхней части колонн цеха, эстакады.

2. По конструкции моста краны делят на одно- (кран-балки) и двухбалочные.

У однобалочных кранов мост состоит из одной, а у двухбалочных -- из двух главных балок, соединенных с концевыми балками, в которых размещаются ходовые колеса. ОДНОБАЛОЧНЫЕ МОСТОВЫЕ КРАНЫ. В зависимости от типа привода различают однобалочные мостовые краны с ручным и электрическим приводом. В ручных подвесных мостовых кранах в качестве механизмов подъема применяют подвесные цепные тали. Однобалочный опорный мостовой кран состоит из моста, выполненного в виде двутавровой балки, опирающейся на две концевые балки , ручного механизма передвижения , приводимого в движение цепью и ручной тележки с цепным приводом.

Однобалочные мостовые краны с электрическим приводом разделяются на опорные и подвесные. Краны грузоподъемностью до 5 т оборудуются электроталями, управляемыми с пола: на кранах большей грузоподъемности устанавливаются обычные механизмы подъема мостовых кранов опорной конструкции и управляются с неподвижной или подвижной кабины. Скорость передвижения кранов, управляемых с пола, не превышает 0.53 м/с: скорость передвижения кранов, управляемых с кабины, достигает 1м/с. В качестве несущей балки однобалочных кранов подвесной конструкции (рис 4) применяют, как правило, двутавр. В необходимых случаях несущую балку усиливают вертикальной шпренгельной конструкцией и горизонтальной фермой.

Подвесные мостовые краны существенно легче опорных мостовых кранов той же грузоподъемности. К тому же они позволяют использовать практически всю полезную площадь производственного помещения (рис.5).



Рис. 5 Подвесной однобалочный двухопорный кран.

ДВУХБАЛОЧНЫЕ МОСТОВЫЕ КРАНЫ. В зависимости от типа привода различают двухбалочные мостовые краны с ручным и электрическим приводом. Мостовые краны бывают с коробчатыми, сплошностенчатыми главными балками, с решетчатыми главными и вспомогательными балками. Наиболее распространены мостовые краны с коробчатыми главными балками. Такой кран представляет собой конструкцию, состоящую из балочного или ферменного моста, опирающийся на поперечные концевые балки, в которых закреплены ходовые колеса, приводимые во вращение механизмом передвижения крана. Мост перемещается по подкрановым путям (вдоль цеха), уложенным на подкрановые балки, опирающиеся на колонны здания. По мосту передвигается тележка. Аппаратура управления размещается в кабине. Питание крана электроэнергией осуществляется через главные троллеи, расположенные вдоль подкрановой балки. Для обслуживания их на мосту крана имеется площадка.

Крановые решетчатые мосты изготовляют с помощью ручной сварки, а сплошностенчатые - автоматической или полуавтоматической сварки.

Грузоподъемность мостовых двухбалочных кранов общего назначения - Q=5…500 т.

На рисунке 6 показан общий вид мостового крана опорного типа.

3. По виду привода различают краны с ручным и электрическим приводом механизмов подъема груза и передвижения крана.

В кранах с ручным приводом в качестве механизма подъема и перемещения груза используют ручные передвижные червячные тали, а в качестве привода механизма передвижения крана -- трансмиссию (вал, соединяющий ведущие ходовые колеса) с тяговым колесом и проходящей через него бесконечной тяговой цепью. Краны с ручным приводом механизмов применяют для подъема и перемещения небольших грузов с малыми скоростями при выполнении различных вспомогательных подъемно- транспортных операций, при ремонтах оборудования и т. п.

4. По области применения подъемные краны делятся в основном на цеховые, транспортные, палубные и строительные.

Цеховые подъемные краны устанавливают в помещениях производственных цехов или складов. Они предназначены для механизации грузоподъемных и погрузочно-разгрузочных работ, проводимых в соответствии с технологическим процессом. К основным типам цеховых подъемных кранов принадлежат консольные, велосипедные и мостовые.

Консольные подъемные краны, смонтированные на стационарной или поворотной (на 180°) колонне, снабжают подъемными лебедками с выносными блоками или электроталями. Для увеличения зоны обслуживания консольные краны часто выполняют передвижными по нижнему подкрановому рельсу, размещенному вдоль цеха.

Велосипедные подъемные краны опираются ходовыми колесами на напольный рельс, а опорными катками -- на верхний потолочный рельс. Они предназначены для обслуживания оборудования, расположенного в цехе вдоль пути крана. По стреле велосипедного крана перемещается грузовая тележка, а подъемная лебедка размещена на противовесной консоли.

Мостовые подъемные краны состоят из моста, перекрывающего весь пролет цеха, и грузовой тележки с механизмом подъема и передвижения. Мост передвигается по крановым рельсам, установленным на подкрановых балках цеховых зданий, а грузовая тележка -- по рельсам моста крана.

Краны этого типа обслуживают всю площадь цеха или склада и могут перемещать грузы в любом направлении соответственно технологическому процессу. Они выполняются как с ручным, так и с электрическим приводом механизма подъема и передвижения. Питание моста и тележки крана электроэнергией производится от токо-подводящих троллеев. Управление осуществляется с помощью контроллеров и командоконтроллеров из кабины, размещенной на мосту или раме грузовой тележки.

Ручные мостовые краны обслуживают цехи и склады с небольшими грузопотоками. Электрические мостовые краны предназначены для обслуживания цехов и складов с большими грузопотоками; мостовые краны малой грузоподъемности (0,5--5 т) иногда вместо грузовой тележки снабжают электроталью; в этом случае мосты кранов выполняют с двутавровым рельсом и краны этого типа называют кранами-балками.

Во всех областях народного хозяйства широко используют мостовые подъемные краны с самыми различными специальными захватами, ковшами и другими устройствами.

Грузоподъемность машины означает наибольшую допустимую массу рабочего груза, на подъем которого она рассчитана. В грузоподъемность входит масса съемных грузозахватных приспособлений и тары, а применительно к машинам, снабженным грейфером или электромагнитом, также масса этих грузозахватных органов.

Мостовые краны изготовляют грузоподъемностью от 1 до 500 т, с пролетами 12--32м, высотой подъема 11 --16м. Скорость подъема крюка 2--40 м/мин, скорость передвижения тележки 40--60 м/мин, моста -- до 125 м/мин.

Подъемные краны грузоподъемностью более 10 т часто снабжают двумя или тремя подъемными механизмами: одним главным номинальной грузоподъемности и одним или двумя вспомогательными меньшей грузоподъемности (в 3--5 раз).

5. По типу грузозахватного органа подъемные краны делятся на крюковые, магнитные, грейферные, литейные и специальные.

КРЮКОВЫЕ КРАНЫ снабжены одним или двумя крюками и предназначены для перегрузки штучных грузов (рис. 7). При перегрузке сыпучих и жидких материалов крюковыми кранами применяют специальные сосуды и ковши.

Рис.7. Мостовой кран с крюком

МАГНИТНЫЕ КРАНЫ (рис. 8) по устройству почти не отличаются от крюковых. Разница состоит в том, что на крюк такого крана подвешивают электромагнит, служащий для транспортировки изделий из стали и чугуна или стального и чугунного лома и стружки. При использовании магнитных кранов нет необходимости закреплять груз на крюке, так как электромагнит притягивает к себе сталь и чугун. При разгрузке следует отключить ток, питающий обмотку электромагнита.

Рис. 8. Магнитный кран

ГРЕЙФЕРНЫЙ КРАН отличается от обычного крюкового крана тем, что вместо крюка предусмотрен специальный ковш, называемый грейфером (рис. 9). Грейферным краном транспортируют уголь, кокс, песок, гравий и другие сыпучие и кусковые материалы. Открывается и закрывается грейфер с помощью двух барабанов, расположенных на тележке крана.

Рис.9 Грейферный кран.

МАГНИТНО-ГРЕЙФЕРНЫЕ КРАНЫ оборудуют одновременно электромагнитом и грейфером. При грузоподъемности электромагнита и грейфера по 5 т кран снабжают одной тележкой, при грузоподъемности по 10 т -- двумя тележками (рис. 10).

Рис.10 Магнитно-грейферный кран.

Особенностями мульдо-магнитного крана (рис. 11) являются тележка, на которой расположены механизм, управляющий работой мульдового захвата, осуществляющего транспортировку мульд, и подъемный электромагнит. Мульдой называется ящик, в котором транспортируется размельченный металл к сталеплавильным печам. Электромагнит служит для загрузки мульд.

Рис.11 Мульдо-магнитный кран.

Мульдовый захват представляет собой две рамы, которые могут сближаться и удаляться одна от другой. Мульды устанавливают на специальные подставки, ширина которых меньше длины мульд. При таком соотношении размеров концы мульд свешиваются с подставок. Перед захватом мульд рамы разводятся и опускаются с двух сторон мульд. После этого рамы сближаются и оказываются под выступающими концами мульд. При подъеме захвата мульды поднимаются вместе с рамами и в таком виде доставляются к месту их расположения у печей, где также устанавливаются на суженные подставки. Это дает возможность опустить захват несколько ниже подставки и развести в стороны его рамы, освободив таким образом мульды.

Мостовые краны, применяемые при выплавке и прокатке стали, называются металлургическими. К этой группе кранов относятся мульдо-завалочные, литейные, краны для раздевания слитков, колодцевые, краны с лапами и др.

МУЛЬДО-ЗАВАЛОЧНЫМ КРАНОМ (рис. 12) загружают в плавильные печи шихту для расплавления. Мульдо-завалочный кран имеет тележки, На специальной конструкции одной из этих тележек расположен хобот, служащие для подачи мульд в загрузочное отверстие печи. Хобот можно поворачивать вокруг его оси и покачивать. Кроме того, хобот можно поворачивать вокруг конструкции и немного приподнимать.

Рис. 12. Мульдо-завалочный кран

После захвата хоботом мульды крановщик поднимает хобот, поворачивает его в сторону печи, устанавливает на высоту загрузочного отверстия печи и с помощью механизма передвижения тележки вводит мульду в печь. В печи крановщик поворачивает хобот, чтобы высыпать содержимое мульды в печь. При выходе мульды из печи движения крана производятся в обратном порядке. Вспомогательную крюковую тележку используют при ремонте печей.

На рис. 12 показан кран, тележки которого ходят по разным путям. Однако применяют мульдозавалочные краны, у которых обе тележки передвигаются по общему пути.

ЛИТЕЙНЫЙ КРАН (рис. 13) отличается от обычного крюкового тем, что имеет две тележки -- главную и вспомогательную. Пути, по которым передвигается вспомогательная тележка, расположены ниже путей главной тележки. Пути вспомогательной тележки делают более узкими, чем главной. За счет этого канаты главной тележки проходят в промежутках между путями главной и вспомогательной тележек.

Рис. 13. Литейный кран

На образовавшихся таким образом двух ветвях канатов подвешивается траверса с двумя крюками, с помощью которых зачаливается ковш с металлом. В нижней части ковш имеет ушко. При подходе крана к месту опорожнения ковша, заполненного расплавленным металлом, крюк вспомогательной тележки захватывает за это ушко. В результате ковш наклоняется и металл выливается в предназначенную для него форму, называемую изложницей.

Для обеспечения большей надежности в работе механизмы подъема литейных кранов снабжают двумя тормозами. После застывания расплавленной стали слитки отделяют от форм (изложниц) с помощью кранов для раздевания слитков. Эти краны позволяют выполнять следующие операции: раздевать слитки, имеющие уширение книзу; раздевать слитки с уширением кверху; отрывать слитки, уширенные книзу, от поддона, на котором устанавливают изложницы во время разливки в них расплавленной стали. Краны такого типа называются трехоперационными. Краны, предназначенные только для раздевания слитков с уширением книзу, являются однооперационными.

На мосту (рис. 14) крана для раздевания слитков расположена тележка. К раме тележки подвешены шахта и кабина крановщика.

Рис. 14. Кран для раздевания слитков

Внутри шахты проложены направляющие рельсы, по которым перемещается механизм, служащий для выполнения операций по освобождению слитков. При раздевании слитка, уширенного книзу, клещи упираются в прилив изложницы, а толкатель, называемый штемпелем, опускается вниз и выталкивает слиток из изложницы. Слиток с уширением кверху при раздевании захватывается клещами, которые вытягивают его из изложницы. Специальные клещи, закрепленные на штемпеле, держат изложницу, чтобы она не двигалась вместе со слитком. При отрыве слитка от поддона на штемпель надевают камертон -- особый упор. Камертон упирается в поддон, а клещи открывают слиток от поддона.

7. В зависимости от назначения мостовые краны можно разделить на следующие основные группы: общего назначения, специального назначения (с поворотной тележкой, с выдвижной поворотной и неповоротной стрелой и др.), металлургические (литейные, штыревые, для раздевания слитков, ковочные, колодцевые, с гибким подвесом траверсы, с подхватами, магнитные, грейферные и др.). [1]

РАДИАЛЬНЫЙ КРАН. Радиальный кран, вращающийся относительно одной из своих опор, имеет длину пролета, равную радиусу R кольцевой рабочей площадки, которую он обслуживает. Ось вращения моста закреплена на опоре, смонтированной в центральной части рабочей площадки и прикрепленной к потолку здания. Тележка предназначена для обслуживания той площади кольца, которая меньше площади кольца радиусом R с учетом тех расстояний, на которые тележка не может подходить к ходовой ведущей тележке, перемещающейся по кольцевому рельсу, к опоре.

ХОРДОВЫЙ КРАН. Хордовый кран так же, как и радиальный, перемещается по одному кольцевому рельсу. Ходовые колеса закреплены на ходовых тележках, несимметрично расположенных относительно балок моста. Тележка моста предназначена для обслуживания меньшей площади кольца при том же радиусе R, как у радиального крана.

ПОВОРОТНЫЙ КРАН. Поворотный мостовой кран имеет длину моста крана, равную 2R - диаметра кольцевого рельса. Тележка, перемещаясь по балкам моста, обслуживает большую площадь, чем радиальный кран, так как может поднимать грузы в центре рабочей площадки. В этом кране ходовые тележки и перемещаются в противоположные стороны при повороте моста относительно центра окружности кольцевого рельса. Ходовые колеса так же, как и в других кранах, имеют оси, ориентированные по радиусу кольцевой рабочей площадки.

КОЛЬЦЕВОЙ КРАН. Схема кольцевого крана, перемещаемого по двум кольцевым рельсам с радиусом R min и R max, г. Пролет моста крана L= R max - R min.

Для обеспечения движения колес наружной и внутренней ходовых тележек без скольжения ходовые наружные и внутренние колеса выполняют с разными диаметрами или частотой вращения, пропорциональной радиусам R min и R max. [2]

Грузозахватные органы, грузозахватные приспособления мостовых кранов

К грузозахватным органам относятся крюки, скобы, грейферы и электромагниты. Крюки для мостовых кранов изготовляют коваными из конструкционной стали 20 в соответствии с ГОСТ 6627--74 «Крюки однорогие для грузоподъемных машин с машинным приводом» и ГОСТ 6628--73 «Крюки двурогие для грузоподъемных машин с машинным приводом».

Пластинчатые однорогие крюки, предназначенные для литейных кранов, выполняют на грузоподъемность от 40 до 315 т, и двурогие для кранов общего назначения -- на грузоподъемность от 80 до 320 т. Пластинчатые крюки проще кованых в изготовлении и более надежны, так как разрушение пластин происходит не одновременно, но они тяжелее кованых. Чтобы увеличить срок службы, зев пластинчатых крюков защищают специальными пластинами, которые можно сменить по мере изнашивания.

Однорогие крюки, служащие для подъема ковша с расплавленным металлом, закрепляют по два на специальной траверсе. Ковш для захвата крюками снабжен цапфами. Однорогие пластинчатые крюки изготовляют номеров от 1 до 14, они имеют высоту от 2400 до 6080 мм и массу соответственно 950 и 17 700 кг.

Двурогие пластинчатые крюки изготовляют номеров 1--7. Их масса составляет от 1060 до 5600 кг.

Применять литые или сварные крюки на кранах не разрешается. При грузоподъемности свыше 3 т крюки изготовляют вращающимися на шариковых закрытых опорах. Вообще подвеску крюка выполняют так, чтобы он мог свободно вращаться и устанавливаться при работе согласно положению груза (рис. 16).

Рис. 16. Шарикоподшипник для крюка

1 -- крюк; 2 -- шарикоподшипник; 3 -- обойма; 4 -- траверса

Крюки одно- и двурогий представлены на рис. 17 и 18

Рис. 17 Крюк однорогий Рис. 18. Крюк двурогий

Грузовые крюки кранов должны быть снабжены предохранительным замком, предотвращающим самопроизвольное выпадение съемного грузозахватного приспособления. Краны, транспортирующие расплавленный металл или жидкий шлак, могут не иметь такого устройства.

Петли грузовые (рис. 19) применяют вместо крюков на кранах большой грузоподъемности и изготовляют так же, как и крюки, из конструкционной стали 20. Петля не позволяет стропу соскочить, что возможно на крюке, но заводить строп в петлю сложнее.

Для транспортировки мостовым краном сыпучих грузов (кокса, угля, песка, гравия) используют грейферы. Грейфер представляет собой стальной ковш, состоящий из двух половин -- челюстей (на рис. 20) поворачиваются вокруг шарниров, укрепленных на головке грейфера с помощью тяг. Челюсти имеют зубья для лучшего захвата груза. На траверсе укреплены блоки, соединенные канатами с блоками на головке грейфера.

Рис. 19. Грузовая петля Рис. 20. Грейфер

При ослаблении натяжения канатов траверса опускается под действием собственного веса, вследствие чего челюсти раскрываются. В таком виде грейфер опускают на материал. Затем производят натяжение каната, при этом траверса приближается к головке, челюсти закрываются и захватывают груз, после чего начинается его подъем. Для разгрузки при опускании грейфера на землю челюсти раскрываются и груз высыпается. Конструкция грейфера должна исключать самопроизвольное раскрытие.

Простейшими грузозахватными приспособлениями являются канатные и цепные стропы. Стропы должны удовлетворять следующим трем основным требованиям: обеспечение безопасности работы; легкость и быстрота зачаливания груза; быстрое освобождение груза от стропа. Изготовление стропов, а также заплетка концов каната представляют собой сложные и ответственные операции, и их должны выполнять квалифицированные специалисты.

Наиболее употребительны два типа стропов: универсальные и облегченные. Универсальные стропы бывают кольцевыми и одинарными с петлями на концах. Кольцевой строп имеет форму замкнутой петли из каната или цепи. Кольцевой строп из каната сращивается по длине, равной не менее 20 диаметров каната. Одинарный канатный строп изготовляют с двумя петлями по концам, выполняемыми заплеткой. Размеры петли делают в зависимости от размеров крюка крана. Стропы из стальных канатов более легкие, чем цепные. Недостатки их -- большая жесткость и стремление к скручиванию. При перемещении грузов с острыми кромками под канатные стропы надо подкладывать мягкие прокладки или специальные угольники.

Для транспортировки длинномерных изделий и навески спаренных захватов используют траверсы (рис. 20). В зависимости от формы транспортируемого изделия на траверсы подвешивают лапы, захваты, чалочные канаты или цепи.

Применение самосбрасывающих крюков позволяет обойтись без помощи стропальщика при разгрузке контейнера. На рис. 21 изображен контейнер, транспортируемый на стропах с кольцами. Две ветви зачалены за крюки, с которых они спадают, когда контейнер поставлен и натяг стропа ослаб. При подъеме за стропы контейнер раскроется.



Рис. 20. Траверса с кольцами Рис. 21. Раскрывающийся контейнер

Для транспортировки и погрузки стальной стружки находят широкое применение различные захваты. На рис. 23 показана конструкция простейшего рычажного вилообразного захвата. Захват транспортируется расчалками, подвешенными за крюки. После установки захвата на стружку расчалки сбрасываются с крюков, а захват поднимают за стропы, которые стягивают вилы, захватывающие стружку. При разгрузке стружки расчалки устанавливают в положение для транспортировки.

Рис. 23. Вилообразный захват для стружки

Другой тип захвата для стружки показан на рис. 24-- шестичелюстной захват, так называемый паук. Шесть челюстей захвата шарнирно прикреплены в траверсе. В раскрытом положении и при разгрузке стружки захват подвешен на канатах, прикрепленных к средней части челюстей и к кольцу с крюком. При опускании захвата на стружку петля, соединенная канатами б с концами челюстей, набрасывается на крюк. При подъеме в таком положении происходит захват стружки.

Рис. 2.24. Шести челюстной захват для стружки

Для транспортировки сыпучих грузов, мелких заготовок и деталей применяют контейнеры. В контейнерах, предназначенных для транспортировки готовых узлов и деталей, делают гнезда в соответствии с размерами этих деталей или узлов, обитые войлоком или резиной для предохранения деталей от забоин и царапин.

По конструктивному исполнению саморазгружающиеся контейнеры делятся на следующие группы: опрокидывающиеся с тремя парами петель; с открывающимся дном; опрокидывающиеся на цапфах; раскрывающиеся; для мелкосыпучих грузов с донным затвором.

Саморазгружающиеся контейнеры изготовляют сварными или литыми, с тремя парами ушков, колец и крюков. Для транспортировки крюки стропов продевают в отверстия, а для опрокидывания -- в отверстия и приподнимают контейнер.

Контейнер с открывающимся дном применяют для транспортировки металлической стружки. Чтобы облегчить выпадание груза, контейнер делают в виде усеченной четырехгранной пирамиды. Дно поддерживается на петлях тремя-четырьмя кулачками, сидящими жестко на одной оси с рукояткой, закрепленной стопором. Для разгрузки контейнера нужно поднять стопор, повернуть рукоятку вниз и вывести кулачки из-под дна. Транспортируется контейнер стропами за крюки.

Контейнер с двустворчатым самооткрывающимся дном не имеет рычажных систем. Разгрузка осуществляется без помощи стропальщиков при установке на бункер. По мере ослабления натяжения троса створки дна открываются и груз высыпается. При подъеме разгруженного контейнера створки его закрываются под действием собственной массы. Опрокидывающийся контейнер подвешен шарнирно на траверсе. От самопроизвольного опрокидывания он запирается замком. Потянув замок вниз, его выводят из зацепления, и контейнер опрокидывается для разгрузки. Контейнер, имеющий съемную траверсу с подвесками, удерживает от поворота вилка, накинутая на подвеску.

В контейнере с двустворчатым дном механизм затвора расположен с двух противоположных сторон контейнера и состоит из короткого и длинного рычагов, соединенных шарнирно с рукояткой и створками дна. Рукоятки вращаются на прикрепленных к контейнеру цапфах. [1]

Таблица Контейнеры.

Режимы работы и производительность мостовых кранов

При работе крана происходит постоянное чередование направления движения крана, тележки и крюка. Так, работа механизма подъема состоит из процессов подъема и опускания груза и процессов подъема и опускания пустого крюка. Для увеличения производительности крана используют принцип совмещения операций. Время пауз, в течение которых двигатель не включен и механизм не работает, используется для навешивания груза на крюк и освобождения крюка и для подготовки к следующему процессу работы механизма. Каждый процесс движения, в свою очередь, может быть разделен на периоды неустановившегося движения (в течение которых происходит разгон или замедление движущихся масс груза и механизма) и период движения с установившейся скоростью.

Время полного цикла работы механизма грузоподъемной машины Тц складывается из суммы времени пуска, суммы времени движения с установившейся скоростью, суммы времени торможения и суммы времени пауз.

Для мостовых кранов общего назначения с машинным приводом установлены режимы работы: легкий, средний и тяжелый. Для каждого механизма режим работы определяется отдельно, режим работы крана в целом устанавливается по механизму главного подъема.

Легкий режим (Л) характеризуется большими перерывами в работе, редкой работой с номинальным грузом, малыми скоростями, малым числом включений в час, малой относительной продолжительностью включения. В этом режиме работают, например, механизмы подъема и передвижения мостовых ремонтных кранов и кранов, обслуживающих машинные залы электростанций.

Средний режим (С) характеризуется работой с грузами различной величины, средними скоростями движения, средним числом включений в час, средним значением относительной продолжительности включения. В этом режиме работают, например, механизмы подъема и передвижения мостовых кранов механических и сборочных цехов со среднесерийным производством и мостовых кранов ремонтно-механических цехов.

Тяжелый режим (Т) характеризуется постоянной работой с грузами, близкими по массе к номинальным, высокими скоростями, большим числом включений в час, высоким значением относительной продолжительности включения. В этом режиме работают, например, все механизмы мостовых кранов технологических цехов и складов на заводах с крупносерийным производством.

Режим работы механизмов подъема и передвижения такой же, как режим работы крана, за исключением механизмов вспомогательного подъема и передвижения тележки, которые при тяжелом режиме работы крана имеют средний режим.

Режимы работы механизмов кранов устанавливаются в зависимости от следующих факторов:

а) коэффициента использования механизма по грузоподъемности;

б) коэффициента годового использования механизма;

в) коэффициента суточного использования механизма

Технические характеристики разрабатываемых кранов должны в максимально возможной степени соответствовать будущим условиям их эксплуатации. Поэтому очевидной является необходимость достаточно точного определения режимов их работы -- одной из основ для расчета механизмов и металлоконструкций. Этому в значительной степени способствуют статистические наблюдения. Установлено, что по грузоподъемности 5-тонные краны составляют 20% всех кранов; 10-тонные--17%; 16 и 20-тонные -- по 12%; 8, 12,5 и 25-тонные -- остальное. При этом примерно 80% общего количества кранов составляют краны среднего режима работы.

Нормативами в зависимости от относительной длительности работы и относительной нагрузки механизмы мостовых кранов делятся на четыре группы. Относительная длительность работы характеризует среднее время работы в часах в течение рабочего дня.

Для механизмов, используемых нерегулярно, принимается относительная длительность работы. Три вида относительных нагрузок уточняют характер эксплуатации механизма:

1 (легкая) -- редкая работа с максимальной нагрузкой или регулярная работа при значительно меньших нагрузках;

2 (средняя) -- регулярная работа при малых, средних и максимальных нагрузках;

3 (тяжелая) -- работа с нагрузками, близкими к максимальным.

Группа режима работы определяется в зависимости от класса использования механизма и класса его нагружения.

Класс нагружения механизма определяется величиной коэффициента нагрузки.

Производительность -- масса груза, в тоннах, переработанная в единицу времени (час, смену, сутки и т. д.) является важнейшим показателем технико-экономических данных крана. [1]



Заключение

Современные подъемно - транспортные машины характеризуется широким диапазоном грузоподъемности, габаритов обслуживаемых площадей, высокой производительностью.

Количественных ограничений по базовым параметрам для современных подъемно - транспортных машин не существует. Их создают для любых условий возможного применения. Имеются только экономические ограничения. Сложные тяжелые машины стоят дорого и применять их целесообразно лишь в том случае, если можно загрузить настолько, чтобы они окупались за реальный срок эксплуатации до морального и физического износа.

Базовыми направлениями развития подъемно - транспортного оборудования являются совершенствование приводов машин и механизмов, направленное на расширение диапазона регулирования скоростей, повышение их КПД и надежности, разработка новых конструктивных решений, в частности, c использованием встроенных планетарных устройств с термически обработанными долговечными зубчатыми колесами. Металлоконструкции кранового оборудования следует совершенствовать путем применения качественного металла с целью, как снижения металлоемкости конструкции, так и повышения долговечности. Для снижения массы кранов и повышения технологичности изготовления создаются новые прогрессивные конструкции мостов кранов: основные балки мостов выполняются двухстенными, но со стенками разной толщины, с размещением под тележечного рельса над внутренней, более толстой, стенкой, что позволяет, и разместить в балках электроаппаратуру крана; расширяется применение трубчатых и штампованных профилей, а в ряде случаев и легких металлов; повышается качество применяемых материалов и совершенствуется технология производства деталей.

Размещение мостовых кранов в здании должно обеспечить возможность нормального и безопасного их обслуживание, что требует наличия определенных зазоров между краном и элементами здания даже при его некотором деформировании. Тенденции развития кранов следующие: увеличение выпуска кранов большой грузоподъемности при снижении выпуска кранов малой грузоподъемности, расширение применения гидравлического привода и специализированного электропривода, применение кранов манипуляторов для выполнения массовых строительных работ - погрузочно-разгрузочных и монтажных.

Развитие всех отраслей народного хозяйства в настоящее время определяется, прежде всего, машиностроением - новыми машинами, интенсифицирующими производственны процессы, обеспечивающими резкое повышение производительности труда. Это можно достигнуть, не только и не столько копируя и улучшая существующие в мировой практике модели, сколько создавая принципиально новые машины, базирующиеся на передовых достижениях техники. [2]



Используемые источники

1. http://stroy-technics.ru/

2. nestudent.ru

Размещено на Allbest.ru

...