Мостовые краны

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВОЛЖСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА АВТОМОБИЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ

ОТЧЕТ ПО ПРАКТИКЕ

МОСТОВЫЕ КРАНЫ

Руководитель практики от

Организации ____________________________ Кулько А.П

Руководитель практики от

университета_____________________________ Власова М.В.

Студентка гр.___________________________ Питушкина О.А.

Содержание

Введение

Применение мостовых кранов в автомобильном производстве

Сведения о мостовых кранах

Общие сведения о надежности мостовых кранов

Параметры и основные размеры мостовых кранов

Типы и конструкции мостовых кранов

Особенности ремонта и технического обслуживания мостовых кранов

Заключение

Список литературы

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. обслуживание мостовой кран автомобильный

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

Применение мостовых кранов в автомобильном производстве

Современная технология промышленного производства требует постоянного насыщения средствами комплексной механизации трудоемких процессов и исключения тяжелых (потенциально опасных) ручных работ. Вот почему в настоящее время подъемно-транспортное машиностроение перестает играть вспомогательную роль в производственном процессе и превращается в один из решающих факторов, определяющих уровень современного производства.

В «Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981--1985 годы и на период до 1990 года», принятых XXVI съездом КПСС, в качестве основной задачи на ближайшие годы записано: «…повысить производительность труда в промышленности на 23--25%, получить за счет этого более 90% прироста продукции». За этой короткой строкой стоит реализация грандиозных планов партии и народа. Эта задача, должна быть решена не за счет увеличения численности работающих, а путем увеличения объемов производства машин и механизмов, внедрения комплексной механизации погрузочно-разгрузочных, подъемно- транспортных и складских работ и повышения эффективности использования машин.

Наибольшее распространение в промышленности получили передвижные грузоподъемные краны: мостовые, козловые и консольные, без которых не может обойтись ни одно промышленное предприятие или цех. Поэтому выполнение поставленных задач невозможно без организации ритмичной, бесперебойной и надежной эксплуатации грузоподъемных машин.

Задача механизации подъемно-транспортных, погрузочно-разгрузочных и складских работ издавна считается первостепенной, и вопросы ее развития уходят глубоко в историю.

Уже в далекие времена человечество знало и широко применяло различные простейшие приспособления для подъема и перемещения грузов: рычаги и катки, козлы и сани, канаты из растительных волокон. В VII в. до н. э. появились простейшие полиспасты, а во II в. До н.- э. получили распространение вороты (кабестаны) с зубчатыми и червячными передачами и ручным приводом.

По существу простейшие приспособления: рычажные подъемники, кабестаны и полиспасты -- явились прототипами современных стреловых кранов, лебедок и грузовых подъемных полиспастов. В то же время был построен паровой двигатель и в 1860 г. появился первый” грузоподъемный кран с приводом от парового двигателя. Конец XIX в. отмечен широким распространением электропривода в технике и в 80-х годах того же века появились первые подъемные краны с электроприводом.

Необходимо отметить, что в дореволюционной России подъемно-транспортное машиностроение было одной из отсталых отраслей хозяйства. К 1913 г. годовой выпуск кранов на отечественных заводах составлял 70 шт. Только после Великой Октябрьской социалистической революции трудом освобожденного от гнета капитала народа начался бурный расцвет всего народного хозяйства. Подъемно-транспортное машиностроение было выделено в самостоятельную отрасль, в составе которой мощные современные специализированные машиностроительные заводы и квалифицированные научные, конструкторские и рабочие кадры, способные успешно решать любые задачи. В настоящее время отрасль освоила выпуск практически всех существующих в мире видов подъемно-транспортных машин.

За последние годы отечественное краностроение достигло значительных успехов в создании новых, более совершенных моделей кранов. В частности, осуществлена широкая унификация деталей и сборочных единиц, усовершенствованы методы расчета, разработаны менее металлоемкие, производительные и надежные машины, снижены трудозатраты на изготовление кранов и их эксплуатацию. Существенный вклад в совершенствование конструкций кранов внесли ученые и конструкторы ВНИИПТМАШа, завода ПТО им. С. М. Кирова, завода «Сибтяжмаш», МВТУ им. Н. Э. Баумана и др.

Так, в настоящее время отечественная-промышленность освоила серийный выпуск мостовых кранов грузоподъемностью 5--320 т, а грузоподъемность отдельных моделей достигла 630 т. Сегодня на предприятиях страны работает несколько сотен тысяч передвижных грузоподъемных кранов. Наибольшее распространение получили краны грузоподъемностью 3--16 т.

Однако несмотря на-современный уровень развития отечественного краностроения, высокую квалификацию проектирующих краны специалистов и повышенные требования, предъявляемые органами Госгортехнадзора СССР к конструкциям кранов в отношении обеспечения высокой надежности и безопасной эксплуатации, краны, как и другие подъемно-транспортные машины, перемещающие грузы на весу, являются потенциальными источниками повышенной опасности. Поэтому для обеспечения высоких эксплуатационных характеристик кранов и их безаварийной работы машинист и обслуживающий персонал должны хорошо знать общее устройство машины, ее конструктивные особенности, основные технические параметры и правила безопасности, иметь твердые навыки по управлению механизмами крана, знать современную технологию и основные приемы выполнения работ по перемещению грузов, ежедневному и периодическим техническим обслуживаниям, а также ремонтам кранов.

Сведения о мостовых кранах

Мостовым краном называется грузоподъемная машина, передвигающаяся по рельсам на некотором расстоянии от земли (пола) и обеспечивающая перемещение груза в трех взаимно перпендикулярных направлениях (рис. 1.1). 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.

К мостовым кранам общего назначения относятся краны, предназначаемые для работы с разнообразными грузами и имеющие в качестве грузозахватных органов грузовые крюки. Иногда эти краны, в отличие от кранов, снабженных специальными грузозахватными устройствами (грейферами, магнитами и т. д.), называют крюковыми кранами, которые согласно статистическим исследованиям составляют около 2/3 всех эксплуатируемых мостовых кранов. Штучные грузы, предназначаемые для подъема и перемещения таким краном, навешивают на крюк при помощи стропов (канатных, цепных) или различных специальных захватов.

Наблюдение за работой кранов показывает, что за последние 25 лет интенсивность использования кранов увеличилась более чем в 2 раза. При этом время работы механизмов без груза равно времени работы их с грузами, а время, затрачиваемое на подвешивание груза и освобождение крюка, составляет при ручной строповке от 30 до 50% времени полного цикла. В связи с этим число циклов работы этих кранов не превышает 15--20 в час. Поскольку краны общего назначения применяют на производствах и складах со смешанными потоками грузов различных видов, их производительность значительно возрастает при оборудовании автоматическими грузозахватными устройствами. При необходимости перемещения мелких штучных грузов, сыпучих материалов или жидкостей на крюк навешиваются контейнеры, ящики, ковши и т. п.

Мостовые краны по типу мостов подразделяются на двухбалочные и однобалочные. Двухбалочный кран (рис. 1.1) включает две основные части: мост и тележку. Металлическая конструкция моста содержит две пролетные и две концевые балки и перекрывает рабочий пролет производственного помещения или склада.

Рис. 1.1 Мостовой кран общего назначения

С помощью механизмов кран перемещается вдоль подкранового пути. Опорная тележка такого крана (рис. 1.2) состоит из рамы, одного или двух механизмов подъема груза и механизма передвижения для перемещения ее по рельсам вдоль моста. Однобалочный мостовой кран (рис. 1.3) имеет консольную тележку, которая перемещается по одной пролетной балке. Иногда кран снабжается двумя тележками: опорной -- с механизмом главного подъема и консольной -- с механизмом вспомогательного подъема (рис. 1.4). Это способствует повышению маневренности и лучшему использованию крана.

На рис. 1.5 показан однобалочный кран грузоподъемностью 50/10 т («Энергомонтажпроект») с консольной тележкой с приводными колесами. Механизмы главного и вспомогательного подъема смонтированы на концевых балках моста. Установка на тележке только верхних блоков позволяет уменьшить высоту крана, а консольное расположение блоков -- обслуживать дополнительную площадь с торцовой стороны здания.

Мостовые краны общего назначения используют также в сборочных цехах (в качестве монтажных), в машинных залах, в котельных и дымососных отделениях электростанций. При работе на открытом воздухе (склады, контейнерные площадки и т. д.) Они перемещаются по путям, уложенным на специальных эстакадах

Рис. 1.2 Опорные тележки с одним (а) и с двумя (б) механизмами подъема

Рис. 1.3. Однобалочный кран

Рис. 1.4. Кран с опорной и консольной тележками

Рис. 1.5. Однобалочный кран со стационарными механизмами подъема

Рис. 1.6. Установка крана на эстакаде 8

Рис. 1.7. Установка двух кранов грузоподъемностью по 100 т

На одних и тех же подкрановых. путях могут работать несколько кранов. При этом грузы, масса которых превышает грузоподъемность крана, поднимаются двумя кранами с использованием траверсы (рис. 1.7).

Рис. 1.8. Кран с гидравлическим приводом

В настоящее время грузоподъемность самых крупных уникальных моделей мостовых кранов достигает 800 т. Однако наибольшее распространение имеют краны грузоподъемностью до 50 т и меньшее-- грузоподъемностью до 320 т. В табл. 1.1 и 1.2 приведены характеристики отечественных кранов и кранов, выпускаемых в ФРГ (DIN 15018).

Наряду с электрическим приводом в кранах применяется и гидравлический привод. На рис. 1.8 показана схема такого крана грузоподъемностью 30 т фирмы Crane and Hoist (Англия).

Масса крана определяет не только его стоимость, но и капиталовложения на сооружение здания или эстакады, поскольку необходимо применять строительные конструкции (колонны, балки) соответствующих размеров. В этом плане определенное преимущество имеют однобалочные краны, у которых масса на 10--30% (в зависимости от пролета) меньше, чем у двухбалочных. В табл. 1.3. приведена сравнительная стоимость серийных одно- и двухбалочных кранов, выпускаемых в ФРГ.

Вертикальный габарит крана определяет высоту, а следовательно, и стоимость части сооружения, расположенной выше подкрановых путей.

При определении возможности снижения массы крана большую» роль играют статистические материалы, касающиеся как величины нагрузок и режимов работы, так и прочности элементов металло-конструкций и механизмов. Это, в свою очередь, позволяет уточнить фактически действующие нагрузки и методы прочностного расчета. Поскольку стоимость полуфабрикатов, покупных изделий и материалов составляет от 60 до 84% полной стоимости крана, важными при оценке технологичности конструкций являются показатели массы, стоимости материалов и коэффициент их использования, определяемый количеством отходов. При производстве мостовых кранов этот коэффициент пока не превышает 0,7.

Важное место в оценке крана занимают расходы, связанные с его эксплуатацией, которые достигают первоначальной стоимости крана примерно за 15 мес. его работы. Изготовление кранов грузоподъемностью 3 т и пролетом 30 м (фирма Rhenus, ФРГ) с мостами из алюминиевых сплавов обходится дороже, чем кранов со стальными мостами, однако расходы на электроэнергию у алюминиевого крана вследствие его значительно меньшей массы ниже. Аналогичная картина наблюдается и при устройства валов на подшипниках скольжения и на подшипниках качения. В первом случае стоимость подшипников ниже, однако повышенные расходы на электроэнергию и смазочные материалы, проведение ремонтов, для смены вкладышей, помимо вызываемых этим простоев крана, в короткий срок перекрывают экономию, полученную при его изготовлении.

Общие сведения о надежности мостовых кранов

Мостовой кран в целом представляет собой систему, которая состоит из невосстанавливаемых и восстанавливаемых элементов. Первые, в случае отказа, не могут быть восстановлены в процессе эксплуатации (например, подшипник качения), вторые -- после отказа могут быть восстановлены и вновь введены в эксплуатацию (например, тормозные колодки, зубчатые полумуфты).

Теория надежности устанавливает четыре состояния, в которых может находиться кран: неисправное, исправное, работоспособное и неработоспособное. В исправном состоянии кран выполняет свои рабочие функции, а также вспомогательные функции (например, обеспечивается удобство ремонта), имеет хороший внешний вид. В работоспособном состоянии кран может выполнять только свои рабочие функции и иметь незначительные повреждения (обшивки кабины, лакокрасочного покрытия и т. п.).

На основании анализа срока службы узлов крановых механизмов установлены причины отказов восстанавливаемых элементов: канатов, тормозных накладок и шкивов в механизмах подъема; ходовых колес, зубчатых колес, редукторов и зубчатых муфт в механизмах передвижения. Для канатов основными причинами разрушения являются многократные перегибы на блоках и барабанах, износ вследствие трения при перемещении в ручье блока, значительные давления в местах контакта проволок каната с поверхностью ручья блока.

Сроки эксплуатации стальных канатов могут быть повышены правильным выбором конструкции и диаметров блоков и барабанов, правильной их укладкой на барабан, а также правильным назначением условий их работы на блоках, к числу которых относится обязательное наличие запасных витков каната на барабане, предотвращающее выдергивание его из-под прижимных планок. Кроме того, в большой степени эти сроки определяются правильностью эксплуатации канатов. Долговечность канатов значительно повышается при футеровке блоков капроном и почти в 2,5 раза при изготовлении барабанов из стали 20 вместо чугуна СЧ 15--32.

Отказы колодочных тормозов обусловливаются износом тормозных накладок и тормозных шкивов. Для повышения долговечности накладки рекомендуется изготовлять из вальцованной ленты 8--229--63, которая обеспечивает при работе со стальным шкивом коэффициент трения / = 0,45 и со шкивом из чугуна ВЧ 50--1,5 / = 0,51, а рабочим поверхностям шкивов придавать повышенную твердость [2]. Фирма Krupp (ФРГ) применяет в тормозах шкивы диаметром 315--710 мм из легкого сплава с напыленной молибденовой рабочей поверхностью, колодки из легкого сплава и пальцы шарниров с твердым хромированием, установленные во втулки из полимерного материала.

Основными причинами выхода из строя ходовых колес являются износ реборд при перекосе крана относительно крановых рельсов и неправильная установка колес, (в плане) относительно моста. Износостойкость колес повышают, изготовляя их заготовки цельнокатаными из стали 75 или 65Г с дорожкой качения, сформированной закалкой на сорбит. Имеются следующие данные о сроках службы колес, закаленных ТВЧ и с сорбитизированными ободьями.

Для колес небольшого диаметра может быть применена объемная закалка с последующим отпуском.

Рис. 1.29. Схема проверки установки колеса:

1 -- омметр; 2 -- натянутая проволока; 3 -- измеритель перемещений; 4, 8 -- пассивный и активный датчики перемещений; 5 -- усилитель; 6 -- самописец; 7 -- аккумуляторная батарея; 9 -- микрометрический винт; 10 -- опорная плита

Точность установки колес на мосту крана должна соответствовать приведенной в справочнике. Эффективен следующий способ выверки колес при монтаже [56]: вращением микрометрического винта (рис. 1.29) добиваются электрического контакта между натянутой проволокой и контролируемой поверхностью. Отклонение проволоки от начального положения вызывает изменение в активном датчике, что отмечает усилитель и регистрирует самописец. Момент контакта фиксируется омметром.

Зубья колес редукторов механизмов передвижения за каждый цикл работы нагружаются переменными моментами в диапазоне от максимального до номинального. В результате динамических нагрузок, значительно превышающих номинальные и не зависящих от массы поднимаемого груза, зубья истираются. Таким образом, причинами износа колес являются перегрузки, возникающие в нестационарные периоды, и износ зубьев в периоды установившегося движения.

На долговечности ходовых и зубчатых колес отрицательно сказывается пробуксовка, которая возникает при установке на механизме передвижения двигателя завышенной мощности. Это же обстоятельство является причиной повышения уровня динамических нагрузок на механизм передвижения и на кран в целом. Для устранения этого, а также для обеспечения плавного пуска двигателя рекомендуется автоматизация пуска двигателя и двухступенчатое торможение.

В определенной степени на надежность механизмов передвижения кранов влияет правильность установки подкрановых путей, которая должна удовлетворять требованиям Правил Госгортех-надзора.

Для повышения надежности зубчатых муфт рекомендуется назначать: для втулок с бочкообразным зубом твердость зубьев HRC 35--45, для обойм HRC 45--55; для втулок с прямым зубом MB 280--320, для обойм HRC 35--40. При эксплуатации соединяемые муфтами валы не должны иметь перекосов выше нормативных, уплотнения муфт должны гарантированно предохранять от вытекания из них смазки.

Конструирование крана в целом должно вестись с таким расчетом, чтобы количество звеньев и, кинематических пар было минимальным, а усилия между ними распределялись равномерно. В схемах должна предусматриваться дополнительная подвижность элементов, которая необходима для компенсации перекосов, износа и упругих деформаций. При этом необходимо сводить к минимуму вероятность опасных повреждений крана, возможность которых полностью не устраняется. В этом плане кран должен удовлетворять следующим основным требованиям: при отказе в работе отдельных его частей и узлов не должна возникать опасность для обслуживающего персонала или для других машин; конструкция узлов не должна допускать возможность монтажа их в неправильном положении; узлы и агрегаты крана должны обеспечивать его работу в заданных условиях эксплуатации. Недостаточная надежность узлов может быть повышена увеличением запасов прочности.

Повышению надежности механизмов и систем управления способствуют применение современных методов расчета и экспериментальные исследования.

Предохранительные устройства механизмов подъема должны быть достаточно надежными, чтобы исключить возможность отказов, связанных с поломкой отдельных деталей, заеданием контактов, короткими замыканиями в электрических цепях и т. д., и отклонения, связанные с неточностью срабатывания устройства. Степень надежности предохранительных устройств определяется экспериментально в лабораторных или натурных условиях.

Повышению надежности предохранительных устройств способствует правильный выбор места их установки, поскольку они в максимально возможной степени должны быть защищены от вибраций. В них должны применяться подшипники качения и устройства с малыми передаточными числами, что способствует повышению точности и стабильности их работы при постоянном силовом воздействии на устройство.

Изношенные детали и упругие элементы устройств должны периодически заменяться.

На случай поломки валов, осей или ходовых колес мост и тележка должны иметь опорные детали, отстоящие от рельса не более чем на 20 мм, а та лежки, кроме того, иметь щитки, предохраняющие колеса от попадания между ними и рельсами посторонних предметов. Кроме предохранительных устройств мост и тележка должны быть оборудованы буферами, взаимодействующими с упорами в конце кранового или тележечного пути, а также устройствами, предотвращающими столкновение кранов, работающих на одних подкрановых путях.

Параметры и основные размеры мостовых кранов

К основным параметрам крана относятся грузоподъемность, пролет, база, высота подъема крюка, скорость подъема груза, скорость передвижения крана и тележки, колея и база, тележки, режим работы, масса крана и тележки.

Грузоподъемность (вт) -- максимальная масса поднимаемого краном груза. В нее включается и масса навешиваемого на крюк грузозахватного устройства или тары. Грузоподъемность является определяющим параметром для монтажных кранов и кранов, используемых в ремонтных и сборочных цехах. Для кранов, предназначенных для погрузочно-разгрузочных работ или для обслуживания технологических процессов, определяющим параметром, кроме того, является их производительность. Грузоподъемность крана назначается в соответствии с ГОСТ 1575--75 «Подъемно-транспортные машины и механизмы прерывного действия. Ряд грузоподъемностей и тяговых усилий».

Пролет крана (в м)--расстояние между диаметральными плоскостями, проходящими через середины его колес (или между осями рельсов). Величины пролетов определены ГОСТ 534--69 «Краны мостовые. Пролеты». У тележек это же расстояние называется колеей.

База крана или тележки (в м) -- расстояние между осями колес (или балансиров) с одной стороны моста (или тележки).

Высота подъема (вм) -- расстояние между нижним и верхним положениями крюка.

Основные параметры и размеры кранов определяются ГОСТ 6711--70 «Краны мостовые электрические общего назначения грузоподъемностью от 80 до 320 т». Кроме того, краны должны: удовлетворять требованиям Правил устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов.

В отличие от норм, принятых в отечественном краностроении фирма Demag -- Fordertechnik (ФРГ) рекомендует рациональную скорость v передвижения крана или тележки определять в зависимости от длины L подкранового пути (пролета крана) по графику, приведенному на рис. 1.9.

Рис. 1.9. График для выбора скоростей крана (У) и тележки (2

Типы и конструкции мостовых кранов

Классификация кранов - мостовые краны

Подъемный кран -- это машина для захватывания, подъема и перемещения в горизонтальном направлении штучных и массовых грузов на сравнительно небольшие расстояния в пределах цеха или склада. Подъемные краны составляют особую группу грузоподъемных машин, характеризующуюся повторно-кратковременным режимом работы.

Подъемный кран имеет следующие обязательные элементы: металлическую несущую конструкцию в виде моста, портала, башни, мачты или стрелы; главный подъемный механизм в виде лебедки, электротали, штока, рейки с приводом и рычагами управления; приспособления и устройства для захватывания и подвешивания груза -- крюки, скобы, зажимы, грейферы; поддерживающие и направляющие элементы -- канатные и цепные блоки, направляющие втулки и планки. Лебедка подъемного крана (в зависимости от его типа и назначения) может быть снабжена одним, двумя и более барабанами, приводимыми в действие от одного общего или от отдельных двигателей.

В зависимости от назначения, эксплуатационных требований и конструктивных особенностей подъемные краны, кроме того, могут иметь: механизм для передвижения всего подъемного крана, грузовой тележки; механизмы для вспомогательного подъема грузов, (меньших, чем номинальный груз главной подъемной лебедки); аварийные тормоза, буфера, упоры и т. п.

Подъемные краны можно классифицировать по области применения, роду привода основных механизмов, типу грузозахватного органа, конструктивным особенностям, характеру и режиму эксплуатации и другим признакам.

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 электросталью; 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.

Рис. 1.1. Мостовой кран с крюком

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). Грузоподъемность таких кранов обозначают дробью, в числителе которой указывают грузоподъемность главного, а в знаменателе грузоподъемность вспомогательного механизма, например: 15/3- 20/5-150/20/5.

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. 1.1). При перегрузке сыпучих и жидких материалов крюковыми кранами применяют специальные сосуды и ковши.

Магнитные краны (рис. 1.2) 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. 1.2 Магнитный кран

Грейферный кран отличается от обычного крюкового крана тем, что вместо крюка предусмотрен специальный ковш, называемый грейфером (рис. 1.3). 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.

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. 1.4).

Особенностями мульдо-магнитного крана (рис. 1.5) 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.

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. 1.6) загружают в плавильные печи шихту для расплавления. Мульдо-завалочный кран имеет тележки, На специальной конструкции одной из этих тележек расположен хобот, служащий 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.

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. 1.6 показан кран, тележки которого ходят по разным путям. Однако применяют мульдозавалочные краны, у которых обе тележки передвигаются по общему пути. Литейный кран (рис. 1.7) 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. 1.6 Мульдо-завалочный 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. 1.8) крана для раздевания слитков расположена тележка. К раме тележки подвешены шахта и кабина крановщика.

Рис. 1.7 Литейный кран

Рис. 1.8. 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.

Грузоподъемность кранов для раздевания слитков обозначают тремя цифрами, например: 175/25/15. Первая цифра соответствует силе давления, развиваемого штемпелем, вторая -- грузоподъемности механизма подъема и третья -- грузоподъемности электромагнита, предназначенного для выполнения вспомогательных операций.

Колодцевый кран предназначен для обслуживания нагревательных колодцев, в которых нагреваются стальные слитки перед подачей их в прокатный стан. В прокатном стане из стальных отливок получают полосы, уголки, швеллеры и т. п.

Колодцевый кран отличается от других мостовых кранов устройством тележки. Она состоит из верхней рамы, нижней рамы и шахты, где укреплена кабина крановщика. На верхней раме установлены механизм главного подъема и механизм управления клещами, при помощи которых производится захват слитков при подаче и выемке их из колодца. На нижней раме тележки расположены механизм передвижения тележки, механизм поворота клещей и механизм вспомогательного подъема. В шахте размещены направляющие рельсы, по которым передвигается рама с закрепленными на ней клещами.

Кран с лапами служит для транспортировки стального проката в виде рельсов, балок и т. п. Захватный орган крана в виде лап позволяет значительно сократить операции по зачаливанию поднимаемых им грузов. Перед захватом балок или другого длинномерного проката лапы отводятся в сторону и их концы устанавливаются вертикально. Затем опускают подъемные электромагниты, которые захватывают из штабеля часть подлежащего транспортировке проката. Далее электромагниты поднимают и под прокат подводят концы лап. При отключении тока прокат опускается на лапы и в таком состоянии переносится к месту разгрузки. Для укладки проката в штабель тележка крана снабжена механизмом поворота. Управление краном производится из кабины, подвешенной к тележке.

Краны с траверсами служат для перемещения длинномерных грузов в виде рельсов, труб, балок и т. п. К подъемному механизму такого крана подвешивают специальную балку, называемую траверсой. На этой балке укрепляют два, три и более крюков или такое же количество электромагнитов, если кран предусмотрен для транспортировки стальных либо чугунных изделий.

Козловые краны также относятся к мостовым, хотя различаются способом крепления ходовых колес. На мостовых кранах колеса крепят непосредственно к мосту, а на козловых кранах -- к специальным опорам, расположенным по концам моста.

При таком устройстве кранов подкрановые пути можно располагать непосредственно на поверхности земли. Козловые краны предназначены для работы вне зданий.

Таблица 1.2 Отнесение электрооборудования к различным режимам работы

Соблюдение этих Правил обязательно для предприятий всех министерств и ведомств. Электрическое оборудование грузоподъемных машин, его монтаж, токоподвод и заземление должны отвечать Правилам устройства электроустановок (ПЭУ). Эксплуатация электрического оборудования грузоподъемных машин должна производиться в соответствии с Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭ и ПТБ).

Правилами установлены следующие режимы работы кранов с машинным приводом: легкий -- Л, средний -- С, тяжелый -- Т и весьма тяжелый -- ВТ. Режим работы каждого механизма в отдельности с учетом типа крана определяется по табл. 1.1, а режим работы электрооборудования отдельных механизмов крана -- по табл. 1.2. Режим работы крана в целом устанавливается по механизму главного подъема.

Режим работы механизмов грузоподъемных машин с машинным приводом зависит от следующих факторов:

1) коэффициента использования механизма по грузоподъемности КГр -- QCP/QHOM. где Qcp -- средняя масса поднимаемого груза за смену; QH0M -- номинальная грузоподъемность;

2) коэффициента годового использования механизма Kv = число дней работы механизма в году/365;

3) коэффициента суточного использования механизма Ко = число часов работы механизма в сутки/24;

4) относительной продолжительности включения (ПВ) двигателя механизма ПВ = е-100 %, где е = время работы механизма в течение цикла/полное время цикла.

Применительно к электрооборудованию 8 вычисляют для промежутка времени не свыше 10 мин, для механизмов -- в течение 1 ч;

5) числа включений в час;

6) температуры окружающей среды (воздуха).

Особенности ремонта и технического обслуживания мостовых кранов

Неисправности крана и ремонт кранового оборудования

Мостовой электрический кран представляет собой систему, состоящую из восстанавливаемых и невосстанавливаемых элементов. В случае отказа одни элементы, например зубчатые полумуфты, тормозные накладки, могут быть восстановлены и вновь введены в эксплуатацию, другие, же, например, стальной канат, подшипники качения, должны быть заменены новыми.

Кран может находиться в четырех состояниях: исправном, работоспособном, неисправном и неработоспособном. В исправном состоянии кран выполняет свои рабочие функции, а также вспомогательные, в частности обеспечивает удобство ремонта. Исправный кран имеет хороший внешний вид.

В работоспособном состоянии кран способен осуществлять только рабочие функции, но у него могут быть незначительные повреждения обшивки кабины, окраски и т. п.

При обследовании на разных заводах кранов грузоподъемностью 5--50 т было установлено, что колебания в сроках службы деталей вызывались различными условиями эксплуатации. Повышение надежности кранов обусловлено не только их конструкцией и качеством изготовления, но и условиями эксплуатации.

Надежность механизма подъема зависит от конструкции и исправности канатных блоков. При сходе канатов с блоков из-за повреждения краев блоков и предохранительных устройств они быстро изнашиваются при трении об оси блоков. В связи с этим рекомендуется применять стальные блоки,: которые прочнее чугунных, а также предусматривать специальные ограждения, охватывающие блоки так, чтобы между ними и блоками был минимальный зазор. Срок службы стальных канатов можно повысить соответствующим подбором диаметров блоков и барабанов, правильной укладкой их на барабан и надежным креплением на барабане, а также при регулярном уходе за ними и своевременной смазке.

Наиболее надежны зубчатые муфты, их следует устанавливать для соединения как валов, так и редукторов с барабанами. Отказы колодочных тормозов чаще всего вызваны быстрым изнашиванием тормозных накладок и тормозных шкивов. Тормозные накладки из вальцованной ленты наиболее долговечны, и их применение увеличивает срок службы тормозов. Для повышения надежности надо заменять тормозные электромагниты более надежными электрогидротолкателями. Если данный тормоз не позволяет установить электрогидротолкатель, то необходимо заменить весь комплект тормозного устройства. Надежность работы механизмов передвижения определяется надежностью ходовых колес, которую можно повысить, увеличив их износостойкость с помощью термообработки. На долговечность ходовых колес отрицательно влияет пробуксовка, возникающая при завышенной мощности двигателя механизма передвижения и резком торможении. Надежность механизмов передвижения кранов обеспечивается также при правильном устройстве крановых путей.

На надежность работы кранов влияет также степень их защиты От коррозии. В цехах, где в качестве топлива применяют кокс, каменный уголь или антрацит (в вагранках, нагревательных печах и устройствах), а также в атмосфере цехов химических производств всегда имеются сернистый газ и другие вредные для металла вещества, что ведет к усиленной коррозии металла крана. В связи с этим все подверженные коррозии части крана окрашивают. Наряду с масляными красками в настоящее время применяют новые защитные полимерные средства, более долговечные по сравнению с известными ранее.

Сократить сроки ремонта и упростить обслуживание кранов позволяют: стандартизация и нормализация узлов и деталей; применение более прочных и износоустойчивых материалов; упрощение конструкции крана; установка предохранительных и сигнальных устройств; высокая квалификация обслуживающего персонала.

Перед выводом крана в ремонт всему персоналу, который будет принимать то или иное участие в нем, необходимо еще раз прочитать пункты Правил Госгортех-надзора, ПУЭ, ПТБ и ПТЭ, относящиеся к ремонту крана. Вывод крана в ремонт должен производиться лицом, ответственным за содержание крана в исправном состоянии, в соответствии с графиком ремонта, утвержденным руководством цеха, предприятия.

На проведение ремонта мостовых кранов должен быть выдан наряд-допуск в порядке, установленном на предприятии. В наряде-допуске необходимо перечислить меры по созданию безопасных условий выполнения ремонтных работ во избежание поражения ремонтного персонала током, падения с высоты, наезда работающих кранов на ремонтируемый, выхода ремонтного персонала на крановые пути действующих кранов. Дата и время вывода крана в ремонт и фамилия ответственного за его проведение должны быть указаны в наряде-допуске и журнале по эксплуатации крана.

Без наряда-допуска можно производить профилактический осмотр крана, а также устранять неисправности по вызову крановщика.

Не разрешается работать на кране во время его ремонта. Крановщики допускаются к обслуживанию и ремонту электрооборудования крана лишь с разрешения главного энергетика предприятия в порядке, установленном Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей (статья 316).

Ремонт механического и электрического оборудования кранов имеет целью обеспечить их бесперебойную работу. Существуют разные системы ремонта, но наиболее распространенной является система планово-предупредительного ремонта (ППР), который производится по истечении определенного срока работы оборудования, независимо от того, заметен износ его или нет.

При остановке крана на ремонт следует отключить рубильник в кабине крана и вынуть вставки плавких предохранителей. Над рубильником вывешивают плакат «Не включать -- работают люди». Этот плакат может быть снят лишь по окончании ремонта лицом, ответственным за его проведение.

При наличии нескольких кранов на одном крановом пути ремонтируемый кран ограждают временными тупиковыми упорами с установкой сигналов -- фонарей и флагов. Кроме того, администрация цеха должна предупредить всех крановщиков, работающих на смежных кранах, о происходящем ремонте и установлении запретной зоны.

Ремонт частей крана, расположенных со стороны главных троллейных проводов, следует производить при отключенном и запертом на замок рубильнике, подающем напряжение на главные троллейные провода, и снятых вставках плавких предохранителей. При работе нескольких кранов на одном подкрановом пути, когда нельзя отключить главные троллейные провода, необходимо принять меры по обеспечению безопасных условий работы ремонтного персонала. Зону вблизи главных троллеев ограждают и вывешивают плакаты «Осторожно, провода под напряжением».

Все пробные включения механизмов крана во время ремонта или по окончании его можно производить лишь с разрешения и в присутствии лица, ответственного за ремонт. Разрешение на работу крана после ремонта выдается лицом, ответственным за исправное состояние его, с записью в журнале по эксплуатации крана.

Ремонт делится на текущий, средний и капитальный. Текущий ремонт разделяется на текущий ремонт первый, текущий ремонт второй и годовой ремонт. Кроме того, предусматривают плановый осмотр оборудования крана в выходные дни или смены, когда кран не работает. В ходе осмотра проверяют состояние подшипников и реборд, крепление муфт, зубчатых колес, ходовых колес, регулируют тормоза, проверяют смазку редукторов и подшипников, устраняют мелкие неисправности, обнаруженные во время работы крана, а также проверяют состояние щеток и контактных колец электродвигателей, производят чистку контактов контроллеров, чистку и смазку фиксаторов и замену щеток.

При первом текущем ремонте очищают оборудование от пыли и грязи, заменяют изношенные подшипники, гайки, болты, тормозные ленты, проверяют электрооборудование и устраняют повреждения в нем, проверяют плотность соединения контактных частей, заменяют щетки электродвигателей, проверяют состояние тормозных электромагнитов и точность подгонки их сердечников, регулируют нажатие на контакты контроллеров, измеряют изоляцию проводов, электродвигателей, контроллеров и прочего электрооборудования. Смазку проверяют и в необходимых случаях заменяют. После осмотра двигатели и контроллеры продувают сжатым воздухом.

При втором и годовом текущих ремонтах кроме работ, выполняемых при первом текущем ремонте, производят ремонт отдельных деталей и узлов по указанию крановщика, заметившего их ненормальную работу.

При среднем ремонте разбирают редукторы, электродвигатели, зубчатые колеса, червяки, червячные колеса, проверяют и заменяют изношенные подшипники, проверяют канаты и их блоки, крепление на барабане, заземляющие устройства, измеряют воздушные зазоры в двигателях и изоляцию всех токоведущих частей, полностью разбирают контроллеры и ремонтируют электроаппаратуру. По окончании среднего ремонта смазывают все механизмы и проверяют их работу, а также производят наладку, регулировку и проверку схем соединений.

Капитальный ремонт кранов направлен на восстановление изношенного или замену устаревшего оборудования. Капитальный ремонт механизмов или узлов и аппаратуры сводится в конечном счете к полной их замене, чего не должно быть при правильной организации среднего ремонта. Необходимо стремиться к тому, чтобы плановый средний ремонт всего оборудования крана вытеснил капитальный ремонт.

Средний ремонт в зависимости от его объема производят на месте установки крана либо в ремонтном цехе, а капитальный ремонт -- обычно в ремонтном цехе.

Всякому ремонту должна предшествовать подготовка к нему. При плохой подготовке, когда ряд деталей к ремонту не готов, нет запасных деталей и чертежей на них, ремонт может затянуться на длительный срок и вызвать неоправданный простой крана.

Подготовку к ремонту начинают с составления дефектной ведомости, куда записывают все детали, имеющие дефекты и подлежащие замене или исправлению. Подготовляют все необходимые для ремонта детали, заказывают недостающие, подбирают соответствующий крепежный материал -- болты, гайки и т. п.

Детали, требующие длительного изготовления, надо заказать заранее. Правильно изготовить запасные части можно только по чертежам, а не по изношенным деталям, снятым для ремонта. Чертежи деталей механизмов, аппаратуры, схемы обмоточных данных электродвигателей следует выполнять в соответствии с документацией заводов-изготовителей.

Анализ аварий и повреждений оборудования кранов дает важные сведения о качестве обслуживания и ремонта кранов, соответствии оборудования производственным условиям цеха.

Причины аварии определяются по следующим признакам: 

1) небрежный уход или неумелое обращение с оборудованием; 

2) перегрузка механизма; 

3) неправильный монтаж или ремонт; 

4) изношенность из-за несвоевременного ремонта; 

5) несовершенство конструкции.

Чтобы сократить сроки ремонта и простой крана, на многих заводах применяют узловую замену частей механизма. Узлы изготовляют или собирают из старых, реставрированных частей: колес, шестерен, осей, валов, муфт и т. п. Узел должен быть собран в таком виде, чтобы его без всякой доделки можно было установить вместо изношенного.

Ремонт сводится к снятию дефектных узлов механизма и замене их заранее отремонтированными. При наличии на заводе нескольких одинаковых кранов необходимо иметь, новые запасные части и целые механизмы: редукторы, блочные подвески, колеса, электродвигатели, тормоза, катушки тормозных электромагнитов. Исходя из списка всех работающих подшипников качения следует предусмотреть некоторый запас их на складе. Для машин постоянного тока нужны запасные щетки соответствующих марок. Щетки являются очень дешевой деталью, но установка щеток, не рекомендованных заводом-изготовителем, может привести к обгоранию коллектора и его преждевременному износу.

При ремонте крана особое внимание требуется уделять тем частям и узлам, которые работают в наиболее тяжелых условиях и от исправного действия которых зависит работа крана. К ним относятся ходовые колеса, блочные подвески, редукторы, муфты, тормозные устройства, конечные выключатели, канаты. При ремонте ходовых колес заменяют их подшипники. Изношенные колеса при срабатывании реборды до 10--12 мм или уменьшении диаметра в середине обода более чем на 10 мм подлежат замене. Ходовые колеса могут непрерывно работать до двух лет.

...