Классификация подъемно-транспортных машин. Принципиальные схемы. Области применения, производительность.

Подъёмно-транспортные машины (сокр. ПТМ) — машины (устройства), предназначенные для перемещения грузов и людей в вертикальной, горизонтальной и наклонной плоскостях^[1] на относительно небольшие расстояния^[2] в пределах заводов, строительных площадок, портов, складов и т.п. ^[3] ПТМ являются основным средством механизации подъёмно-транспортных и погрузочно-разгрузочных работ в промышленности, строительстве, на транспорте, в горном деле и в сельском хозяйстве^[1].

Классификация: Подъёмно-транспортные машины классифицируют^[2] по следующим признакам:

По характеру перемещений и назначению,

грузоподъёмные машины; машины напольного транспорта; машины подвесного однорельсового транспорта; погрузочно-разгрузочные машины; транспортирующие машины.

 

По принципу действия

периодического (циклического) действия; непрерывного действия.

К подъёмно-транспортным причисляют^[1][4] следующие разновидности машин:

Грузоподъёмные машины

домкраты; лебёдки; краны; лифты; подъёмники; столы; тельферы.

Транспортирующие машины

багажная карусель; гравитационные устройства; канатные дороги; конвейеры;

патерностеры; элеваторы; эскалаторы.

Машины подвесного однорельсового транспорта

подвесные электротягачи; электро- и автотележки.

Машины напольного транспорта

погрузчики; тягачи; штабелёры; электрокары.

Погрузочно-разгрузочные машины

погрузчики, ковшовые погрузчики; вилочные погрузчики;

разгрузчики

автомобилеразгрузчики; вагоноопрокидыватели; инерционные разгружатели; пневморазгрузчики; разгрузочно-штабелёвочные машины; разгрузочные машины скребкового типа;

другие

краны; переносные и передвижные конвейеры; скреперы; экскаваторы.

Паркподъемно-транспортных машин для грузовых операций за прошедшее семилетие увеличился в 2 8 раза при росте переработки грузов, выполняемой средствами дорог, лишь на 85 %; значительно улучшилось использование имеющейся техники. [ 1 ]

Производительностьюподъемно-транспортной машины называется количество груза, перерабатываемое этой машиной (захват, перемещение и разгрузка) в единицу времени. В зависимости от характера груза производительность определяется в весовых, объемных, штучных и других показателях, принятых для данного груза. Тип машины и схема организации работ определяют цикличную или непрерывную подачу груза. [ 2 ]

Производительностьподъемно-транспортных машин, определяемая их техническими параметрами, может рассматриваться как предел, к которому (за некоторыми исключениями) должна стремиться любая схема механизации подъемно-транспортных работ. Практически ни одна из действующих схем не обеспечивает технической производительности в течение длительного периода времени вследствие ряда ограничений, определяемых технологическим процессом, характеристикой груза и особенностями организации работ. [ 3 ]

Распределениеподъемно-транспортных машин на объекте связано не только с выбором средств механизации и внутризаводской тары, наиболее соответствующих условиям работы на каждом грузопотоке, но с обеспечением наименьших расходов в целом по объекту. Может оказаться, что оптимальные решения на отдельных грузопотоках не будут соответствовать комплексу мероприятий по механизации грузопотоков объекта в целом. Так, на отдельных грузопотоках могут применяться машины и тара с относительно высокими эксплуатационными показателями, но при этом будут использованы резервы объекта и в целом затраты окажутся более низкими. [ 4 ]

Средиразнообразных подъемно-транспортных машин, применяемых в почтовой связи, конвейеры имеют наибольшее распространение. Они используются также в качестве составных элементов в разборочных, лицовОчных и других

 

почтообрабатывающих машинах. Различные виды конвейеров применяются для попрузочно-разгрузочных работ, неизбежных при транспортировании почты между отдельными предприятиями связи. [ 5 ]

 

14. Краны. Их классификация, основные параметры, режимы работы, грузовые характеристики, производительность.

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

Конструкция

Грузоподъёмные краны по конструкции можно разделить на следующие основные типы:

Стреловые краны. Краны мостового типа. Краны с несущими канатами. Краны штабелёры

 

Возможность перемещения

Кран стационарный. Кран радиальный. Кран переставной. Кран самоподъемный. Кран быстромонтируемый. Кран передвижной. Самоходный кран. Прицепной кран

Тип привода

Электрический привод. Гидравлический привод. Пневматический привод. Ручной привод

 

Степень поворота.

По степени поворота подъёмного крана различают два вида:

Поворотный кран и Неповоротный кран

 

 

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

Крюковые краны. Грейферные. краны Магнитные краны. Клещевые краны. Контейнерные краны.

 

Основные параметры кранов

Представление об эксплуатационных и экономических показа­телях грузоподъемной машины дают.основные параметры крана, к.которым относят: – грузоподъемность — наибольшую допустимую массу ра­бочего груза, на подъем которой рассчитан кран в заданных усло­виях эксплуатации. Масса грейфера, электромагнита, а также съе­мных грузозахватных устройств включена в грузоподъемность крана; – скорость рабочего движения крана (подъема,
опускания груза; передвижения крана или тележки) — перемеще­ние в единицу времени. Скорость рабочего движения крана указы­вают с номинальным грузом; – нагрузку на ходовое колесо — наибольшую вертикальную нагрузку на ходовое колесо от собственной массы крана и номинального груза; – установленную мощность — суммарную мощность электродвигателей всех механизмов крана; – массу крана — собственную массу крана без груза; производительность — количество продукции (масса груза), перемещаемое в единицу времени (час, смена, год).й. Технические характеристики кранов

Различают краны легкого, среднего, тяжелого и весьма тяжелого режимов работы.
Краны легкого режима работы характеризуются нерегулярной работой с нагрузками, значительно меньшими, чем максимальная, и только в порядке исключения — с максимальными нагрузками. В этом режиме работают, например, краны, применяемые приремонте

и ревизиях оборудования машинных залов электрических и насосных станций, краны, применяемые при монтаже оборудования. Суммарное использование таких кранов по времени обычно не превышает 200 ч в год.
Краны весьма тяжелого режима, наоборот, работают с нагрузками, приближающимися к максимальным, при большой продолжительности по времени в течение суток и года. К ним относятся специальные мостовые краны металлургических производств, применяемые на работах по транспортировке слитков и мульд с помощью автоматических грузозахватных органов или магнитов.

Автомоби́льный кра́н (англ. Mobile crane) — кран стрелового типа, который может быть снабжён башенно-стреловым оборудованием и может перемещаться с грузом или без груза, не требуя специальных путей и устойчивость которого, обеспечивается за счет силы тяжести^[1].

Грузовые характеристики кранов для каждой длины стрелы и каждого положения существенно различаются. При работе на выносных опорах грузоподъёмность на 80 %выше, чем без опор. Управление кранами осуществляется при передвижении — из кабины шасси (автомобиля), при работе — из кабины крановщика, расположенной на вращающейся части крана^[2].

Скорости рабочих движений регулируются за счёт изменения частоты вращения вала силовой установки и коробкой перемены передач. В отдельных случаях допускается передвижение кранов с грузом на крюке ограниченной массы. При этом стрела должна быть расположена в секторе задних колёс и направлена по продольной оси шасси с высотой подъёма не более 0,5 м^[2][3]. Скорость передвижения при этом — не более 5 км/ч^[3].

Техническую производительность крана определяют по формуле:

 

Расчет устойчивости кранов

Под устойчивостью крана понимается его способность противодействовать опрокидывающим моментам.

Расчет устойчивости крана производится при действии испытательной нагрузки, действии груза (грузовая устойчивость), отсутствии груза (собственная устойчивость), внезапном снятии нагрузки и монтаже (демонтаже).

Коэффициентом грузовой устойчивости называют отношение момента относи­тельно ребра опрокидывания, создаваемого весом крана с учетом дополнительных нагрузок (ветро­вая нагрузка, силы инерции, возникающие при пуске или тормо­жении механизмов подъема груза, поворота или передвижения крана) и влияния наибольшего допускаемого при работе крана уклона, к

 

 

моменту , создаваемому рабочим грузом относительно того же ребра. Этот коэффициент должен быть не менее 1,15, то есть:

.

Для определения числовых значений коэффициентов устойчивости необходимо определить силы, действующие на кран

Q —вес крана;

= Qcos — нормальная составляющая веса крана, действующая на плече (а+в) относительно ребра опрокидывания;

— составляющая веса крана, действующая параллельно плоскости вращения крана на пле­че h₂;

— сила давления ветра, действующая на плече h₁ на подветренную площадь крана F_k и зависящая от удельного давления ветра р при рабочем

состоянии крана;

W₂ = pF_г — сила давления ветра на подветренную площадь груза F_г, действующая на плече h₃ при ветре рабочего состояния;

G_r — вес наибольшего рабочего груза, дейст­вующего на плече (L- в)cos + h₃ sin ;

G_ит— сила инерции груза при торможении, действую­щая на плече (L-в)cos + + h₃ sin ; величина этой силы равна:

где t_т - время торможения, с;

v_оп - скорость опускания груза, м/с, принимаемая как v_оп=1,5 V_П;

v_п - скорость подъема груза, м/с;

G_ив - центробежная сила груза, возникающая при вращении крана и действующая на плече h₃ относительно ребра опрокидывания. Величина этой силы:

где ;

R – радиус вращения груза, м.

При вращении крана канат, на котором висит груз, под действием силы инерции отклонится от вертикали на угол . Следовательно, радиус вращения груза превысит вылет крана на некоторую величину с. Угол отклонения каната определится из равенства

откуда следует, что

,

а радиус вращения груза

.

Окружная скорость груза, м/с, составляет:

,

где n – скорость вращения крана, мин^-1.

Теперь легко получить значение силы G_ив:

Подставляя в исходную формулу центробежной силы полученные выражения легко убедиться, что:

.

Суммарный восстанавливающий момент равен сумме моментов, создаваемых силами Q, G_ит, G_ив, W₁ и W₂. Опрокидывающий момент создается силой G_г. Тогда коэффициент грузовой устойчивости может быть вычислен по формуле:

Угол наклона принимают равным для башенных строительных кранов примерно 1,5°, для железнодорожных, пневмоколесных, гусеничных, автомобильных и других подобных кранов, работа­ющих без выносных опор, примерно 3°, при работе на выносных опорах

 

— 1,5°.Нормами предусмотрена проверка коэффициента грузовой статической устойчивости, то есть устойчивости крана, находящегося только под воздействием весовых нагрузок (без учета дополнительных сил и уклона площади):

 

Коэффициент собственной устойчивости крана

,

где M_Q — момент, создаваемый весом крана с учетом уклона пути в сторону опрокидывания;

М_в — момент ветровой на­грузки при нерабо­чем состоянии крана относительно ребра опрокидывания.