Практическая работа № 12
Грузоподъемные машины —это машины циклического действия, предназначенные для подъема и перемещения грузов на небольшие расстояния в пределах определенной площади промышленного предприятия.
Грузоподъемные машины весьма разнообразны по назначению, принципам действия и конструктивному исполнению.
По назначению грузоподъемные машины условно разделяют на общего и специального назначения. Машины общего назначения являются в некоторой степени универсальными. Их используют в производственных условиях для выполнения только подъемно-транспортных операций. Специальные грузоподъемные машины используют для подъема и перемещения определенных видов грузов либо для выполнения подъемно-транспортных операций при специальных технологических процессах. В учебнике рассмотрены в основном грузоподъемные машины общего назначения.
По конструктивному исполнению грузоподъемные машины классифицируют на подъемные механизмы (домкраты, тали и др.), подъемники, грузоподъемные краны, погрузчики и манипуляторы.
Кроме того, грузоподъемные машины в зависимости от конфигурации обслуживаемой рабочей площади можно разделить на следующие группы: подъемные механизмы, подъемники — определенная точка рабочей площади; тележки, тали —рабочая площадь в виде прямолинейной или криволинейной полосы; стационарные поворотные краны — рабочая площадь в виде узкого кольца; стреловые краны, манипуляторы — рабочая площадь в виде широкого кольца или сектора; краны мостового типа, кабельные, краны-штабелеры, манипуляторы — рабочая площадь в виде прямоугольника; погрузчики, манипуляторы, самоходные краны — рабочая площадь произвольной конфигурации.
В современном строительстве для механизации процессов перемещения огромных масс материалов, изделий и оборудования по различным траекториям широко применяют подъем но-транспортные машины.
Они подразделяются на:
а) грузоподъемные, осуществляющие перемещение штучных грузов циклично по произвольной пространственной траектории, меняющейся при каждом цикле;
б) транспортирующие, перемещающие массовые, главным образом насыпные грузы непрерывным потоком по определенной траектории;
в) погрузочно-разгрузочные, осуществляющие погрузку материалов в транспортные средства и разгрузку их из транспортных средств.
В зависимости от конструкции, конфигурации обслуживаемой зоны и назначения грузоподъемные машины подразделяют на следующие основные группы (рис. 18):
I группа — вспомогательные грузоподъемные механизмы и машины, входящие в состав малой механизации и предназначен-, ные главным образом для такелажных работ: домкраты и лебедки.
Домкраты действуют на груз снизу и обычно используются для его подъема на небольшую высоту. На строительстве широко применяют реечные, винтовые и гидравлические домкраты.
Лебедки—простейшие грузоподъемные машины в виде приводного ворота с тяговым органом—стальным или пеньковым (реже) канатом. Лебедки подъемные применяются для подъема свободно подвешенного или движущегося в направляющих груза. Лебедки тягальные предназначаются для горизонтального перемещения груза по направляющим или рельсовым путям. Лебедки подвесные 3 называются талями, а при наличии у. них механизма передвижения по подвесным путям — электроталями (тельферами).
Средства малой механизации (лебедки, домкраты, тали) наиболее выгодны для монтажа небольших сооружений (водосбросы в системе судоходных или ирригационных каналов и т. п.), где общий вес конструкций и оборудования обычно не превышает 200—250 т.
II группа — строительные подъемники 4 (шахтные, мачтовые, ковшовые), предназначенные только для подъема груза. Поднимаемый этими машинами груз перемещается на подъемной платформе или в ковше (скипе) по жестким направляющим.
III группа — краны стационарные 6, 8 и 10 и передвижные 5, 7 и 9, предназначенные для подъема груза и перемещения его на небольшие расстояния по горизонтали. Поднимаемый груз у них подвешен на стальном канате к крюку, и его подъем производится лебедкой крана.
Рис. 18. Схемы грузоподъемных машин
Кран состоит из остова в виде металлической конструкции и смонтированных на нем крановых механизмов.
Остов крана выполняют в виде консольных или пролетных конструкций. У консольных кранов груз подвешен к стреле, обычно укрепленной на поворотной части крана, и находится вне его опорного контура. У крано-в пролетной конструкции груз подвешен к тележке, движущейся вдоль пролетного строения и находящейся в пределах опорного контура крана.
Основными крановыми механизмами являются:
а) механизм подъема, осуществляющий подъем (опускание) груза, — грузоподъемная лебедка в сочетании с полиспастом;
б) механизм вращения поворотной части крана;
в) механизм изменения вылета, изменяющий в стрелковых кранах положение
грузового крюка относительно остова;
г) механизм передвижения крана.
Краны являются наиболее сложной и универсальной грузоподъемной машиной. В гидротехническом строительстве их разделяют по назначению на четыре группы.
1. Перегрузочные краны используют для работы на складах и водных причалах строительства, на перегрузке строительных материалов, элементов конструкций и оборудования. Эти краны характеризуются обычно высокими скоростями подъема и поворота.
К группе перегрузочных кранов, применяемых в гидротехническом строительстве, относят:
а) козловые краны общего назначения;
б) передвижные поворотные стреловые краны общего назначения;
в) поворотные плавучие краны для массовых перегрузочных работ.
2. Монтажные краны используют для монтажа сборных конструкций гидросооружений, эстакад, закладных частей и оборудования.
К группе монтажных кранов относят:
а) козловые (объем-, лющие) краны большой грузоподъемности;
б) мачтово-стрело-вые краны;
в) башенные краны большой грузоподъемности;
г) передвижные поворотные стреловые краны монтажного типа.
1 В соответствии с учебной программой машины I и II группы в настоящем учебнике не рассматриваются. См. А. А. Вайнсон. «Подъёмно-транспортные машины». «Машиностроение», 1964.
Монтажные краны характеризуются большими вылетами (30—40 м) и высотой подъема груза (50—100 м), значительной грузоподъемностью (до 100—200 т и более) и пониженными рабочими скоростями. К ним предъявляется также требование точной остановки (посадки) груза.
3. Краны-бетоноукладчики используют для подачи бетонной смеси в блоки гидросооружений, а также для смежного комплекса работ (установка опалубки, армоферм, закладных частей и т. п.). Эти краны характеризуются высокими скоростями рабочих движений.
К группе кранов-бетоноукладчиков относят:
а) портально-стреловые краны;
б) двухконсольные передвижные краны;
в) кабельные краны специальных типов;
г) гусеничные и пневмоколесные передвижные стреловые перегрузочные краны большой грузоподъемности.
4. Вспомогательные краны используют для подготовки блоков к бетонированию, установки элементов опалубки, плит-оболочек и для других вспомогательных операций. Перестановку кранов в рабочей зоне обычно производят при помощи основных кранов (монтажных или бетоноукладчиков).
К группе вспомогательных кранов, применяемых в гидротехническом строительстве, относят:
а) башенные краны стационарного типа малой мощности;
б) передвижные полноповоротные краны на пневмоколесном ходу с телескопическими стрелами малой и средней мощности;
в) специальные краны для строительства морских портов и портовых сооружений — сухопутные (береговые) и плавучие краны, установленные на плавучих устройствах.
Основным параметром грузоподъемной машины является ее номинальная грузоподъемность, выражаемая в г. Для кранов, кроме их грузоподъемности, важными параметрами служат вылет стрелы (крюка), высота подъема груза, скорости рабочих движений, конструктивный вес, мощность двигателя.
Высота подъема крюка — расстояние по вертикали от опорной поверхности крана до крюка. В кранах с подъемной стрелой высота подъема крюка изменяется (от максимума до минимума), в кранах с грузовой кареткой она обычно постоянна.
Грузоподъемность и высота подъема крюка в кранах с подъемной стрелой являются величинами переменными и зависящими от вылета стрелы; для выбора грузовых характеристик пользуются графиками изменения грузоподъемности и высоты подъема крюка (см. рис. 25). Такие графики позволяют определить пригодность крана для установки в проектное положение монтируемых элементов. Графики грузоподъемности строятся для каждого определенного крана в соответствии с его конструктивными данными.
Производительность грузоподъемных машин зависит от характера поднимаемого груза, условий работы и организации труда.
Режим работы кранов и крановых механизмов в зависимости от условий их эксплуатации может быть следующим: легкий (Л), средний (С), тяжелый (Т), весьма тяжелый (ВТ) и весьма тяжелый непрерывный (ВТН).
Применяемые в строительстве грузоподъемные машины, как правило, имеют механический привод. Обычно применяют следующие типы силового оборудования:
а) электрические двигатели;
б) двигатели внутреннего сгорания;
в) пневматические поршневые двигатели;
г) гидравлические поршневые двигатели.
В некоторых случаях применяют и паровые машины — на сваебойном оборудовании, на плавучих кранах, на стреловых перегрузочных кранах в условиях временного отсутствия энергоснабжения.
В последнее время широкое применение получает комбинированный привод: дизель-электрический, дизель-пневматический, дизель- или электрогидравлический.
Аварии грузоподъемных машин могут повлечь за собой тяжелые последствия. Поэтому изготовление и эксплуатация их регламентируются нормами, которые изложены в «Правилах устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов», а также в «Правилах устройства и эксплуатации подъемников» Государственного Комитета по надзору за безопасным ведением работ в промышленности и горному надзору при Совете Министров РСФСР (Госгортехнадзора).