Подъемный кран: устройство, принцип работы, классификация

В словаре Даля

м. немецк. трубка с ключем, для спуска жидкостей; вставная
трубка, с поперечным в ней гвоздем; верток, поверток. Самоварный, либо
банный кран; деревянный квасной кран. | Морск. устройство для подъема
якоря катом, кат-талями, на крамбал. При съемке с якоря, судно
подтягивается за канат до панера (до отвесного положения каната),
вывертывает на шпиле якорь (встал якорь!), подымает его до клюза, здесь
закладывается за рым (кольцо) его кат-гак (крюк талей, блоков с
кранбалки), и якорь берется на кат (подымается головой до кранбалки) и
крепится тут пертулинем; затем, пятка его берется на фиш, т. е.
подымается, и якорь кладется вдоль борта, прихваченный рустовом, цепью.
Перед отдачей якоря, его беруть на кран, т. е. отдают рустов и вешают на
кранбалке; по слову: отдай якорь! боцман кидает пертулин, и якорь падает
отвесно в воду. | Кран или краны мн. журавль, журавец, подъемный снаряд,
глагол, для подъема тяжестей, для подъема и постановки мачт. Временные
краны, стрелы. Пловучие краны, установленные на тяжелом судне; они
подводятся куда нужно. Кранный, крановый, к крану прнадлежщ., относящ.
Кранщик м. литейщик, делающий медные краны.

Классификация

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

Конструкция

Грузоподъёмные краны по конструкции можно разделить на следующие основные типы:

Краны стрелового типа: Грузозахватный орган подвешен к стреле или тележке, перемещающейся по стреле. К ним относятся башенные, портальные, полупортальные, стреловые краны и др.
Краны мостового типа: Несущая конструкция имеет вид моста с передвигающейся по ней тележкой или электроталью. К ним относятся мостовые, козловые, полукозловые, консольные краны, мостовые перегружатели, краны-штабелёры и др.
Краны кабельного типа: Грузозахватный орган, подвешен к грузовой тележке, перемещающейся по несущим канатам, закрепленным в опорах.

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

Возможность перемещения

Железнодорожный кран КЖ-971

Кран стационарный

неподвижно закреплён на основании, не имеет возможности перемещения.

Кран радиальный

имеет возможность перемещения по кольцевому пути относительно стационарной опоры. Радиальные краны используются на складах круглой или секторной формы.

Кран переставной

закреплён на основании и имеет возможность перемещения при помощи грузоподъёмных машин или вручную.

Кран самоподъемный

используется при строительстве. Устанавливается на конструкциях строящегося здания. По мере возведения сооружения кран поднимается вверх при помощи специальных механизмов.

Кран быстромонтируемый

башенный кран, монтируемый на объекте с помощью собственных механизмов, без верхолазных работ и с оперативным временем монтажа не более 30 мин.

Кран передвижной

имеет возможность передвижения.

Виды передвижных кранов:

Самоходный кран: (имеет возможность передвижения во время работы и транспортировки груза за счёт подвода электроэнергии с помощью следующих систем: троллейный шинопровод, контактный рельс, подвесные кабельные системы, кабельный барабан с пружинным или моторным приводом, система бесконтактной передачи энергии);
Прицепной кран: (перемещается буксиром с помощью прицепа).

Тип привода

Ручной привод: используются при перемещении грузов на небольшие расстояния и при низких темпах работы.
Электрический привод: в кранах с электроприводом используются главным образом электрические двигатели переменного тока, при необходимости регулирования скоростей используются частотные преобразователи или электродвигатели постоянного тока. Для работы в пожароопасном и взрывоопасном помещении используется электрические двигатели в пожаробезопасном и взрывобезопасном исполнении.
Гидравлический привод: компактен, позволяет осуществить бесступенчатую регулировку скоростей крана, но имеет невысокий КПД.
Пневматический привод: используются в основном при работе в пожароопасных и взрывоопасных средах.
Оснащённые двигателем внутреннего сгорания: используются в кранах, работающих независимо от электросети: передвижные автомобильные, железнодорожные, гусеничные, плавучие.

Степень поворота

По степени поворота подъёмного крана различают два вида:

Поворотный кран: имеет возможность вращения относительно опоры.; Поворотные краны могут быть полноповоротными (угол вращения более 360°) и не полноповоротными (угол вращения менее 360°).
Неповоротный кран: не имеет возможности вращения относительно опоры.

Тип опоры

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

Тип грузозахватного органа

Портальный кран с грейфером

Крюковые краны: грузозахватным органом крана является крюк. Это самое простое и старое устройство, которое широко применяется практически во всех типах кранов.
Грейферные краны: грузозахватным органом крана является грейфер
Магнитные краны: грузозахватным органом крана является электромагнит
Клещевые краны: грузозахватным органом крана являются клещи
Контейнерные краны: грузозахватным органом крана является спредер.

Также существуют краны штыревые, краны-штабелёры, краны литейные, стрипперные краны, посадочные краны, колодцевые краны, магнитно — грейферные краны, ковочные краны, и т. д. Грузозахватный орган выбирается в зависимости от особенностей груза.

Определение слова «Кран» по БСЭ:

Кран — денежная единица и серебряная монета Ирана, обращавшаяся до 1932. К. делился на 1000 динаров, содержал 4,1427 г чистого серебра (10 кранов = 1 туману). В 1932 взамен К. был введён Риал.

Кран (от голл. kraan)трубопроводный, запорное устройство, в котором подвижная деталь затвора в форме тела вращения имеет отверстие для пропускания потока газа или жидкости. Для перекрытия потока затвор поворачивается вокруг своей оси, расположенной перпендикулярно направлению потока. К. состоит из 2 основных деталей: неподвижной — корпуса и вращающейся — пробки. По направлению потока К. разделяются на проходные — с прямолинейным движением потока, угловые — с отклонением потока на 90° и трёхходовые — с произвольным сообщением трёх трубопроводов. В зависимости от формы уплотнительных поверхностей К. бывают 3 типов: конические, цилиндрические и шаровые.Конические К. делятся на натяжные, сальниковые, самоуплотняющиеся, с выдвижной пробкой, со смазкой. В натяжном К. пробка прижимается к поверхности корпуса гайкой, в сальниковом К. -сальниковой крышкой через набивку, в самоуплотняющемся К. — давлением среды, а иногда пружинами. В К. с выдвижной пробкой при открывании пробку приподнимают, поворачивают на нужный угол и снова опускают. В К. со смазкой герметичность закрытия обеспечивается смазкой, заполняющей канавки на поверхностях пробки и корпуса. Цилиндрические К. в изготовлении проще конических, т. к. их поверхности не требуют притирки, легко доводятся на шлифовальных станках. Разделяются на 2 группы: с металлическим и эластичным уплотнением. Шаровые К., обладая всеми преимуществами конических, имеют меньшие размеры и массу, а также лучшую герметичность. Их изготовление значительно проще, чем конических К.Лит.: Современные конструкции трубопроводной арматуры, М., 1970.Г. Г. Мирзабеков.

Общее в устройстве строительных кранов

Многообразие архитектурных форм и конструктивных решений строительных объектов привело к появлению грузоподъемных машин, имеющих разную модификацию. Но технологическая схема любого грузоподъемного крана сохраняет в себе ряд основных механизмов:

Несущая конструкция, состоящая из сварных металлических элементов (ферм) и стальных канатов. Выполняется из угловой стали и имеет решетчатую конструкцию прямоугольного сечения. Шарнирные соединения опор позволяют изменять высоту подъема крана. Конструкция опирается на платформу в передней части шарнирами, а со стороны балласта — болтами. Такое закрепление дает возможность крану поворачиваться. Несущая конструкция имеет ряд механических, гидравлических и электрических агрегатов.
Грузоподъемный инструмент — лебедка или таль. Приводится в действие с помощью электродвигателя и встроенной планетарной передачи. Имеет несколько скоростных характеристик подъема и опускания и крепится на грузозахватное приспособление.
Грузозахватное устройство. Техника может быть оборудована крюком, ковшом, стропами и другими приборами, в соответствии с технологической картой работ.
Органы управления исполнительными механизмами и системами. Находятся в кабине у водителя, предназначены для регулирования и контроля за работой машины. Датчики дистанционного управления устанавливаются тележке и барабанах лебедки и определяют точку передвижения крана.

Основные рабочие органы грузоподъемной машины исполняют роль несущего остова. Он воспринимает нагрузку от навесных элементов и систем. Поэтому конструкция подъемного крана отвечает требованиям надежности и безопасности в соответствии с основным назначением техники.

Конструкция

Конструкция подъёмного крана включает в себя:

металлоконструкцию, составляющую основу крана. По сути, все, что мы видим в кране, относится к металлоконструкции — пролёты, опоры, стрелы и т. д. Металлоконструкции бывают коробчатого (на большинстве автокранов и мостовых кранов) и решётчатого сечения (в основном башенныe кpaны). В зависимости от этого меняются условия эксплуатации и надзора, способ производства и расчёты при проектировании. у каждого из этих видов имеются как плюсы, так и минусы. Применение конкретного типа выбирается согласно техническим, технологическим и другим требованиям. Следует отметить, что в принципе эти два вида взаимозаменяемы, но следует оценивать и адекватность их применения к условиям эксплуатации и задачам.
механизм подъёма груза, состоящий из гибкого подъёмного органа (стального каната или цепи), грузозахватного устройства (крюк, петля, грейфер и т. д.) и грузовой лебёдки. Для обеспечения безопасности в работе грузоподъёмный механизм оснащается различными ограничителями (грузоподъёмности, грузового момента, хода грузозахватного органа);
грузозахватный орган, может быть не автоматического действия (крюк, петля) или автоматического действия (электромагнит, пневматический присос, спредер и др.).

Также подъёмный кран может быть оснащен механизмами передвижения грузовой тележки, изменения вылета стрелы, вращения несущего элемента вокруг опоры, и т. д. Краны-штабелёры оснащаются механизмом вращения колонны.

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

Виды грузоподъемных кранов

Виды и типы грузоподъемных кранов определены в ГОСТ 27555-87(ИСО 4306-1-85) Краны грузоподъемные. Данный стандарт устанавливает ряд терминов и определений в области краностроения. Он распространяется на все грузоподъемные машины, систематизирует виды и дает определения устройств в соответствии с их конструкцией и параметрами.

По грузоподъемности

Классификация оборудования по грузоподъемности не представлена в ГОСТ. Она связана со сферами применения подъемной техники на производстве.

С малой грузоподъемностью от 1 до 3 тонн. Машины компактные и легкие. При высоте подъема грузозахватного органа до 5 м. они легко транспортируются и удобны для небольших строительных площадок.
С средней грузоподъемностью. Применяются при строительстве зданий средней этажности. Они поднимают грузы весом до 50 тонн на высоту до 25 метров, благодаря телескопической выдвижной стреле.
С высокой грузоподъемностью. Способны перемещать грузы весом 250 т. Представляют собой стационарные установки, используемые на промышленных предприятиях, цехах, а также в условиях долговременного строительства.

Подъемные краны предназначены облегчения работы с габаритными грузами разной массы. Производители выпускают большое количество модификаций этого оборудования, однако все образцы работают по схожему принципу.

По конструкции

Таблица 1 в ГОСТ 27555-87 включает в себя классификацию подъемных кранов по конструкции. К этой группе относятся мостовые краны, которые делятся на опорные и подвесные. Их отличительная особенность состоит в конструкции главных и концевых балок, которые в поперечном сечении имеют вид моста. Опорный кран имеет жесткое опирание на подкрановый путь, размещенный на подкрановой балке. Мост присоединен к надземному крановому пути. Такие агрегаты устанавливаются в промышленных цехах, эстакадах и депо. Они предназначены для транспортировки материалов при производстве монтажных работ.

Козловой кран в поперечном сечении выглядит как четырехстоечный портал, образовавшийся в результате опирания моста на две опорные стойки. Основное преимущество этого подъемного механизма в возможности перемещения груза как вдоль, так и поперек обслуживаемой зоны.

По возможности перемещения

Существуют стационарные агрегаты, которые закреплены на неподвижном основании. Из-за малой мобильности их используют крайне редко. В условиях строительной площадки чаще применяются передвижные или приставные машины. Передвижной кран устанавливается на рельсах и может перемещаться вдоль здания или рабочей зоны. Приставная модель применяется в случаях, если требуется повысить прочность и устойчивость оборудования. Его закрепляют к возводимому сооружению. Такие грузоподъемные агрегаты оборудованы специальным механизмом для передвижения в процессе работы и транспортировки.

К этой группе также можно отнести гусеничный стреловой кран. Благодаря низкому давлению на грунт он имеет высокую маневренность и проходимость. Опорный контур в виде гусеничных грузовых тележек с подъемной лебедкой позволяет машине передвигаться в рабочих зонах с грузом на крюке, вес которого может достигать 80% от общей грузоподъемности. Агрегаты на гусеничном ходу различаются:

по типу ходового устройства — обычная или увеличенная поверхность гусениц;
по виду привода — электропривод от собственной или внешней сети;
по параметрам рабочего оборудования — стреловая и башенно-стреловая модификация.

Возможность перемещения играет ключевую роль при подборе оборудования. Ходовой орган этой машины имеет от двух до пяти осей и четыре ведущих колеса. По конструкции подвески механизмы бывают:

с жесткой подвеской в виде канатно — балочной системы;
с гидравлическими цилиндрами.

Пневмоколесные модели пользуются популярностью, благодаря своей маневренности и возможностью работы в стесненных условиях городской застройки.

Подъемный кран — универсальное оборудование для перемещения крупногабаритных грузов. Он используется в строительстве и промышленности в целях повышения производительности и эффективности труда. Рабочий цикл этого грузоподъемной машины связан с выполнением основных и вспомогательных операций в определенном порядке, что помогает обеспечить обслуживание крупных строительных площадок и производственных цехов. Развитие конструкций и создание различных модификаций этого оборудования дает возможность продуктивно применять его в условиях ограниченного пространства городской застройки.

В словаре Словарь иностранных слов

а, мн. краны, ов {не: краны, ов}, м.

Запорное устройство для трубопроводов, в котором затвор в виде конической пробки с отверстием вращается вокруг оси, перпендикулярной к оси потока жидкости или газа. Открыть к. Водопроводный к. Краник — уменьш. от к.||Ср. ВЕНТИЛЬ» title=’ВЕНТИЛЬ, ВЕНТИЛЬ это, что такое ВЕНТИЛЬ, ВЕНТИЛЬ толкование’>ВЕНТИЛЬ, РЕДУКТОР» title=’РЕДУКТОР, РЕДУКТОР это, что такое РЕДУКТОР, РЕДУКТОР толкование’>РЕДУКТОР.II

а, м.

Сооружение, механизм для подъема и перемещения грузов. Подъемный к. Крановщик — рабочий, управляющий краном. Крановый — относящийся к крану, кранам.||Ср. ДОМКРАТ.

Интересные факты

Самыми мощными в мире являются 2 крана, установленные на полупогруженном корабле «Микопери-7000» (190 м в длину, 89 м в ширину). Краны принадлежат компании «Оффичине мекканиче реджане» (Италия), спроектированы американской фирмой «Херст энд Деррик», построены итальянской компанией «Монфалконе» и введены в строй 15 декабря 1986 г. Каждый имеет грузоподъёмность 6895 т. Вместе они могут поднять 14 тыс. т. груза. В первые 6 месяцев работы один из них поднял рекордный груз в 5700 т.
Самый мощный в мире гусеничный подъемный кран тоннажем 4000 тонн, создан китайской компанией Sinopec Engineering совместно с китайским объединением по производству строительного оборудования XCMG. Сдан в эксплуатацию в июле 2013 года в промышленном парке города Яньтай провинции Шаньдун (Восточный Китай)
Первый в мире кран для строительства ветрогенераторов, способный карабкаться по поверхности их башен, создан в 2017 г. в Нидерландах компанией Lagerwey.

Общие сведения и параметры

Подъемное оборудование современного типа в России стали выпускать в 1936 году. Когда началось масштабное строительство зданий и сооружений из крупных железобетонных блоков заводского изготовления. Чтобы значительно ускорить процесс возведения зданий стал широко применяться метод монтажа «с колес». Благодаря этому за несколько десятилетий появилось более 80 модификаций грузовых подъемных кранов.

Производством этой техники занимались заводы по всей стране. Однако, реорганизация методов строительства шла быстрее, чем совершенствование конструкций грузоподъемных механизмов. Поэтому ВНИИ строймаш принял решение о создании и внедрении единого государственного стандарта. Производство машин по новым правилам позволило обновить, улучшить и унифицировать существующий парк строительных машин.

Сегодня подъемные техника образует целую группу промышленного оборудования, предназначенного для перемещения груза в пространстве. Характеристики современных грузоподъемных кранов отвечают всем требованиям организационно-технологических решений на объектах строительства. В технологических картах и проектах производства работ учитываются рабочие параметры подъемных механизмов, взаимосвязанных с особенностями возводимого здания. К ним относятся:

Вылет стрелы — это расстояние в метрах по горизонтали от вращающейся конструкции крана до оси крюкового подвеса. Оно измеряется без груза или в положении подъемного крана на горизонтальной площадке и обозначается символом L. Вылет стрелы без установленного груза называется установочным, а с грузом — маневровым. Расстояние вылета стрелы должно обеспечивать безопасное производство строительных работ, в том числе в условиях, ограниченных жилой застройкой. Знать этот параметр необходимо, чтобы рассчитать границы опасной зоны работы крана и границы возможного падения груза.
Грузоподъемность — максимальный вес перемещаемого груза, на подъем которого рассчитан механизм. Это значение включает в себя также вес грейфера, траверсы и строп — съемных приспособлений для захвата груза. Зависимость грузоподъемности (Q) от вылета стрелы (L) и ее длины выражается графически в виде схемы, на которой обозначены ключевые точки и свойства грузоподъемности. Определение этой характеристики необходимо при подборе типа и модели машин для производства строительных работ. При этом учитывается вес самого тяжелого конструкционного элемента возводимой постройки.
Высота подъема (H) — промежуток от исходной точки стоянки до верхней точки грузозахватного органа, находящегося в рабочей позиции.
Грузовой момент (М) — представляет собой произведение вылета грузозахватного органа на грузоподъемность. Полученное значение учитывает две ключевых характеристики, поэтому его используют для обозначения основного обобщающего параметра подъемного крана.
Колея(К) — расстояние, измеряемое между осями опорных поверхностей ходовых органов машины. Эта характеристика необходима для устройства и обозначения рабочего пути машины в проекте производства работ.
Скорость подъема и посадки и перемещения веса в рабочем режиме(V). Функциональность и скоростные параметры учитываются при монтаже и укладке конструкций.
Производительность. Измеряется в количестве единиц или массе материалов, которые монтирует или перемещает машина за определенный цикл в отрезок времени.
Общая масса агрегата. Значение массы подъемного крана с балластом, монтажными и транспортными устройствами и противовесом. Учитывается при подборе крана для конкретных параметров грунта.

Назначение подъемных кранов состоит в работе с грузами не только на строительной площадке, но и в условиях промышленных производств. Пространственное перемещение габаритных конструкций и материалов — основной функционал этих машин.

Рабочий цикл

Рабочий цикл крана состоит из трёх этапов:

захват груза;
рабочий ход (перемещение груза, разгрузка);
холостой ход (возврат грузоподъёмного механизма в исходное положение).

Рабочий и холостой ход на диаграммах движения имеют также три характерных участка: разгон, установившееся движение и торможение

Причем, очень важное значение имеют участки разгона и торможения, так как именно в эти моменты и возникают динамические нагрузки.. Работа с краном осуществляется минимум двумя людьми: оператором, осуществляющим непосредственное управление краном, и стропальщиком, осуществляющим сцепку-расцепку крюка крана с грузом и/или грузозахватным приспособлением

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

Работа с краном осуществляется минимум двумя людьми[источник не указан 2638 дней]: оператором, осуществляющим непосредственное управление краном, и стропальщиком, осуществляющим сцепку-расцепку крюка крана с грузом и/или грузозахватным приспособлением. При отсутствии прямой видимости между крановщиком и стропальщиком, передача команд крановщику осуществляется по рации. Ранее команды передавались через сигнальщика или группу сигнальщиков.