Погрузочно-разгрузочные средства периодического действия

 

Они предназначены для захвата, подъема и транспортирования различных грузов и включают простейшие устройства и механизмы, краны и погрузочно-разгрузочные машины [1, 9, 12, 13].

 

Простейшие механизмы и устройства

 

Классификация таких средств представлена на рисунке 5.2. К ним относятся: полиспасты, домкраты, ручные лебёдки, ручные тали, ручные тележки, ручные вилочные погрузчики-штабелеры, электрические лебёдки, электрические тали, пневматические тали, механические лопаты, монорельсовые тележки.

 

Полиспаст –древнейшее грузоподъёмное устройство,представляющее собойсистему подвижных и неподвижных блоков, огибаемых гибким единым органом (канат, цепь).

Они разделяются на силовые (прямого действия) и скоростные (обратного действия). В полиспасте прямого действия вес поднимаемого груза распределяется на количество ветвей гибкого органа. В полиспасте обратного действия груз подвешивается на его свободную ветвь, а тяговое усилие приложено к подвижной обойме блоков.

 

Домкраты – простые подъёмные механизмы с жестким выдвижным органом, применяемым для подъёма или перемещения груза на расстояние не более одного метра. Грузоподъёмность домкратов достигает 500 тонн, скорость подъёма груза 10 – 35 мм/мин, собственная масса 3 – 150 кг. Домкраты подразделяются на реечные, винтовые и гидравлические.

Ручные лебёдки –простейшие грузоподъёмные машины,преобразующиевращательное движение вала в поступательное движение гибкого органа, используемые для подъёма и перемещения грузов. По виду рабочего органа лебёдки делятся на барабанные и рычажные, по назначению – на подъёмные, тяговые и поворотные, по способу установки – на передвижные и стационарные.

 

Тяговое усилие ручной лебёдки равно 5 – 80 кН, канатоёмкость барабанов 22 – 150 м, масса 40 – 1500 кг.

 

Ручные тали –компактные подвесные грузоподъёмные устройства,смонтированные в одном корпусе с лебёдкой. По виду гибкого элемента тали делятся на цепные и канатные, по способу установки – на стационарные и передвижные, по виду передаточного механизма – на шестерёнчатые и червячные. Червячные тали выпускают грузоподъёмностью 0,25 – 12,5 т, шестерёнчатые 0,25 – 8 т.

 

Ручные тележки применяют для погрузки-разгрузки и перемещения нанебольшие расстояния тарно-упаковочных и штучных грузов. По устройству ходовой части тележки бывают одно-, двух-, трёх- и четырёхколёсные. Двухколёсные тележки, называемые «медведками», имеют грузоподъёмность 300

 

– 500 кг и собственную массу 45 – 60 кг.

 

Ручные вилочные тележки с гидравлическим подъёмом вил называются транспаллетами или роклами. Грузоподъёмность таких тележек 0,5 – 2,5 тонн. Такие тележки являются наиболее распространёнными на складах и выпускаются фирмами «Босс» (Великобритания), «Рокла» (Финляндия), «БТ» (Швеция), российскими «Транспрогресс», «Волжский», «Полиграфмаш».

 

Ручные вилочные погрузчики-штабелеры предназначены для погрузки,

 

выгрузки и штабелирования тарно-упаковочных и штучных грузов, в т.ч. в пакетах на поддонах, а также для ручного перемещения поддонов на незначительные расстояния. Штабеллеры делаются с ручным, с ножным или с комбинированным приводом. Их грузоподъёмность 200 – 1500 кг, высота подъёма груза на вилах 1,5 – 2 м.

 

Электрические лебёдки –вместо ручного привода на валу установленэлектродвигатель, может развивать значительное тяговое усилие 2,5 – 50 кН в длительном режиме работы.

Электрические тали –одни из самых распространённых подъёмников,имеюткомпактную конструкцию, удобную и безопасную эксплуатацию, надёжность, малую массу и долговечность в работе. Могут быть стационарные и передвижные. В России наиболее распространены электростали типа ТЭ с грузоподъёмностью 0,25 – 5 т, высотой подъёма 6 – 30 м., скоростью подъёма груза до 8 м/мин, скоростью передвижения 20 – 32 м/мин.

Пневматические тали приводятся в действие за счёт подачи сжатого воздухав рабочий цилиндр, для чего нужна компрессорная станция, применяются в пожаро - и взрывоопасных производствах.

 

Механические лопаты –предназначены для выгрузки сыпучих грузов избортовых автомобилей. Состоят из электрической лебёдки, тросов тяговых рабочих элементов – скребков. Существуют одинарные, сдвоенные, стационарные

 

и передвижные. Производительность одинарных – 30 – 40 т/ч, сдвоенных – до 80 т/ч.

 

Монорельсовые тележки («кошки») –предназначены для подъёма игоризонтального перемещения по подвесной балке двутаврового сечения сыпучих

 

и штучных грузов. Могут быть как без механизма передвижения, так и с ним.

 

Краны

 

Кран – грузоподъёмная машина циклического действия, осуществляющая подъём и перемещение грузов, удерживаемых грузозахватными устройствами, из одной точки погрузочной площадки, обслуживаемой машиной, в другую с последующими опусканием грузов к месту доставки [1, 9, 12].

 

Краны различаются по назначению, области применения, конструктивным признакам, характеру выполняемой работы, типу ходового устройства, конструкции грузозахватного устройства, способу управления и по другим признакам.

По назначению: краны общего назначения, оснащённые преимущественногрузовым крюком и применяемые в основных производствах, и специального назначения – краны металлургические, строительно-монтажные, для обслуживания гидротехнических сооружений, а также краны, работающие во взрыво- и пожароопасных средах, в условиях повышенного агрессивного воздействия среды.

По конструкции:мостовые и стреловые.

 

По конструкции ходового устройства:рельсовые,железнодорожные,

 

плавучие, шагающие, автомобильные, гусеничные, пневмоколёсные.

По возможности перемещения:передвижные,стационарные,

самоподъёмные, переставные, самоходные, прицепные.

По роду привода механизмов: ручные и машинные.

По конструкции грузозахватного органа: крюковые,магнитные,

грейферные (для навалочных грузов), клещевые (для затаренных в ящики, бочки, мешки грузов), траверсные, с автоматическими захватами.

 

По способу управления:управляемые из кабины или с пола,управляемыедистанционно и автоматически.

Мостовые краны

Мостовые краны представляют собой высокопроизводительные машины, предназначенные для выполнения подъёмно - транспортных операций с тарно-упаковочными, штучными, тяжеловесными, навалочными и другими видами грузов. Характерной особенностью мостового крана является наличие в его конструкции моста, балки которого на колёсах передвигаются по рельсам, уложенным на эстакадах, колоннах или кронштейнах, прикреплённых к стенам здания. Вдоль моста по направляющим рельсам передвигается крановая тележка. Мостовые краны по конструкции моста разделяются на однобалочные и двухбалочные, по способу опирания на крановый путь – опорного и подвесного типа.

 

В технологическом процессе доставки грузов автомобильным транспортом наибольшее применение находят мостовые краны грузоподъёмностью 5, 10 и 25 т, с высотой подъёма грузов до 16 м, и скоростью подъёма 0,133 – 0,166 м/с. К преимуществам относят возможность обслуживания почти всей площади склада, к недостаткам – значительная стоимость эстакады.

 

Козловые краны относятся к кранам мостового типа,т.к.мостустанавливается на двух высоких опорах (козлах), перемещающихся по рельсам, уложенным на уровне земли. Мост выполняется одно - или двухбалочным. Механизмы передвижения крана размещены на каждой опоре. Если одна из ходовых тележек установлена на уровне пролётного строения, то такие краны называются полукозловыми. Достоинства козловых кранов: высокая устойчивость, независимость грузоподъёмности и высоты подъёма от места нахождения груза в рабочей зоне крана, хороший обзор места производства погрузочно-разгрузочных работ из кабины. Недостатки: ограниченная зона действия, малая высота подъёма груза, сложность применения на местах с большим уклоном площадки. Грузоподъёмность этих кранов 3,2 – 32 т., пролёт от 10 до 32 м., высота подъёма 7,1 – 10 м.

 

Контейнерные перегружатели предназначены для работы скрупнотоннажными контейнерами (10 – 30 тонн). Металлоконструкция их аналогична козловым кранам. Особенность заключается в конструкции тележки и захвата. Тележка имеет разнесённую пространственную канатную подвеску, предотвращающую раскачивание контейнера при погрузочно-разгрузочных работах. Специальный захват автоматически обеспечивает застроповку, отстроповку и управляется дистанционно из кабины.

Краны - штабелеры предназначены для эксплуатации преимущественно наскладах с большим грузооборотом тарно-упаковочных и штучных грузов, которые хранятся на многоярусных стеллажах высотой 10 и более метров. Краны-штабелеры разделяют на мостовые и стеллажные. Мостовой состоит из моста, тележки и вертикальной грузоподъёмной колонны, по которой передвигается грузоподъёмник с грузозахватным устройством. Колонны могут быть выполнены жёсткими или телескопическими. Тележки мостовых кранов-штабелеров могут быть опорными или подвесными. Мостовые краны-штабелеры выпускаются грузоподъёмностью 0,125 – 12,5 т, пролёт 5,1 – 28,5 м., высота подъёма

грузозахватного элемента 4,8 – 13,3 м., скорость подъёма груза 0,125 – 0,3 м/с. У стеллажного крана-штабелера колонна смонтирована на ходовой тележке, перемещающейся вдоль стеллажей. По способу опирания ходовой тележки эти краны разделяют на подвесные, опирающиеся на нижнюю полку двутавровой балки, подвешенной к перекрытию склада; стеллажные, опирающиеся на два рельсовых пути, расположенных на стеллажах; напольные, передвигающиеся по рельсу на полу склада. Стеллажные краны - штабелеры имеют грузоподъёмность 0,16 – 12,5 т., наибольшую высоту подъёма 18 м., скорость подъёма 0,2 – 0,5 м/с, скорость передвижения крана 1 – 2,5 м/с, скорость выдвижения захватного устройства 0,125 – 0,25 м/с.

Маркировка мостовых опорных кранов-штабелеров:

− ОК – опорный, управляемый из кабины;

 

− ОП – опорный, управляемый с пола;

 

− ОКД – опорный, управляемый из кабины для работы с длинномерными грузами.

 

− Маркировка мостовых подвесных кранов-штабелеров:

 

− ПК – подвесной, управляемый из кабины;

 

− ПП – подвесной, управляемый с пола.

 

− Маркировка стеллажных кранов-штабелеров:

 

− СА – стеллажные, управляемые автоматически;

 

− СК – стеллажный компоновочный;

 

− САД – стеллажный автоматический для работы с длинномерными грузами.

Кабельные краны –сложный по конструкции и очень дорогостоящий

 

мостовой кран. Применяется на открытых складах для лесных и других массовых грузов с большим объёмом работ. Основной элемент крана – несущий канат (кабель), выполняющий функцию моста, по которому за счёт тяговых канатов перемещается грузовая тележка. Различают подвижные и неподвижные кабельные краны. Недостатки: передвижение грузовой тележки требует дополнительного усилия, она не может подойти к башне ближе, чем на 10 см., т.к. несущий канат не может быть натянут строго горизонтально, а кроме этого грузовая тележка и груз всегда раскачиваются. Грузоподъёмность до 20 т., длина пролёта до 600 м. Такие краны могут обслуживать рабочую площадь в 1 млн.м².

 

 

Стреловые краны

 

Стреловые краны – краны со стрелой, закрепленной на поворотной платформе. У стреловых кранов, кроме механизма подъёма груза, могут быть следующие механизмы: механизм подъёма стрелы, поворота стрелы, перемещения грузовой тележки, перемещения крана. К кранам стрелового типа относятся: башенные, консольные, портальные, мобильные. Консольные краны – грузоподъёмные машины, имеющие стрелу, закрепленную на металлоконструкции крана консолью. Могут быть стационарными и передвижными. Стационарные консольные краны по своей конструктивной схеме бывают 2-х типов: настенные и на колонне. Передвижные консольные краны перемещаются по рельсовым путям, уложенным на эстакады с одной стороны здания. Они применяются для обслуживания отдельных рабочих мест: станков, стендов, технологических агрегатов, складских площадок при различных видах погрузочно-разгрузочных, монтажных и демонтажных операций. Грузоподъёмность и вылет стрелы настенных кранов обычно не превышают 5 т и 6 м. Краны с поворотной колонной грузоподъёмностью до 10 т, вылет стрелы до 7 м. Основной недостаток консольных кранов – ограниченная площадь обслуживания.

 

Башенные краны –стреловой поворотный кран со стрелой,закреплённой вверхней части вертикально установленной башни. Они предназначены для подачи строительных материалов к рабочим местам строителей, монтажа зданий и оборудования, могут быть использованы для выполнения ПРР при доставке груза на стройплощадки. Башенные краны делятся на подвижные, стационарные, самоподъёмные.

 

По конструктивному исполнению делятся на краны с поворотной и неповоротной башнями.

 

По способу изменения вылета крюка: на башенные краны с управляемой стрелой и краны с грузовой тележкой, перемещаемой по балочной стреле. Управление всеми механизмами крана осуществляется машинистом из кабины. Преимущества башенных кранов: хороший обзор машинистом рабочей зоны, отсутствие пересечения конструкций строящегося объекта, надежность и простота в эксплуатации, большая рабочая зона. К недостаткам можно отнести необходимость устройства подкрановых путей для их перемещения, монтаж и демонтаж крана при его перебазировании.

 

Портальные краны –грузоподъёмные машины,у которых поворотная часть(с механизмами вращения, подъёма груза, изменения вылета стрелы) монтируется на высокой раме – портале (П-образной части конструкции или машины). Портал крана перемещается вдоль причального фронта погрузки-выгрузки по рельсовым подкрановым путям на 4 опорах. Стрела крана в горизонтальной плоскости может поворачиваться вокруг вертикальной оси на 360⁰, а в вертикальной опускаться и подниматься от 0⁰ до 90⁰ соответственно.

 

Различают 1, 2-х, 3-х и многопутные порталы, в зависимости от количества перекрываемых путей.

 

По конструктивному исполнению различают следующие виды портальных кранов: с башней и поворотной качающейся стрелой, с поворотной стрелой, с подвижной тележкой, контейнерные. Грузоподъёмность портальных кранов может доходить до 100 т, а вылет стрелы – до 50 м. Наибольшую эффективность перегрузочного процесса обеспечивают краны с грузоподъёмностью 5 – 30 т и вылетом стрелы до 32 м. Самоходные (мобильные), краны – предназначены для механизации ПРР, транспортных и складских работ. Они обладают высокой маневренностью и универсальностью, а также комплектуются различными видами сменного рабочего оборудования.

 

По области использования делятся на краны общего назначения и специальные.

По грузоподъёмности – на лёгкие (до 10 т), средние (10 –25 т) и тяжелые

(>25 т).

 

По подвеске стрелового оборудования: с гибкой и жесткой подвесками.

По приводу механизмов: с механическим, дизель-электрическим, гидравлическим, электрическим, гидромеханическим приводами.

 

Автомобильные краны –грузоподъёмные машины,у которых крановоеоборудование смонтировано на шасси грузовых автомобилей. Достоинства: большая скорость передвижения, быстрое перебрасывание их с объекта на объект, хорошая маневренность.

 

Автомобильные краны применяют для выполнения ПРР с контейнерами, различным оборудованием, металлом, строительными деталями на открытых складских площадках, имеющих подъездные автомобильные пути.

 

По грузоподъёмности краны подразделяются на шесть групп: 4; 6,3; 10; 16; 25

 

и 40 т.

 

По типу привода механизмов: от основного двигателя через коробку отбора мощности; собственного дополнительного двигателя, установленного на поворотной платформе; электродвигателя; гидроцилиндров или гидродвигателей.

 

По исполнению подвески стрелкового оборудования: с гибкой и жёсткой подвесками.

 

Автомобильный кран любой конструкции состоит из двух основных частей: неповоротной и поворотной. Между собой они связываются опорно-поворотным устройством, которое передаёт нагрузки от поворотной части крана на неповоротную и обеспечивает возможность вращения поворотной части относительно неповоротной на 360⁰. Неповоротная часть крана представляет собой ходовое устройство и ходовую раму, на которой монтируется опорно-поворотное устройство. Поворотная часть крана – это поворотная платформа, где располагаются исполнительные механизмы, кабина и стреловое оборудование.

 

Краны на специальном шасси автомобильного типа –относятся к группемобильных кранов повышенной грузоподъемности, (25 – 100 и более т), отличаются от других мобильных кранов лучшими грузовыми характеристиками при работе без выносных опор, повышенной проходимостью и достаточно высокой транспортной скоростью. Поворотная часть монтируется на шасси автомобильного типа, состоящей из рамы, на которой установлены ходовые мосты с колёсами, двигатели, раздаточная коробка и трансмиссия, а также роликовое опорно-поворотное устройство и поворотная рама. На поворотной раме расположены кабина управления, стрела и механизмы её подъёма. Стрела, как правило, имеет несколько телескопических секций. Пневмоколёсные краны (по сравнению с автомобильными) обеспечиваютбольшую грузоподъёмность и могут работать без выносных опор, но уступают автомобильным в скорости движения, манёвренности и экономичности. Пневмокраны имеют четыре типа по грузоподъёмности: 25, 40, 63 и 100 т. Пневмокраны имеют специальные шасси с увеличенной колеей и двумя ведущими осями.

 

По виду шасси они делятся на длиннобазовые (база > 4,1 м) и короткобазовые (база < 3,5 м). Длиннобазовые используют при погрузке различных тарно-упаковочных и штучных грузов на временных перегрузочных складах и стройплощадках. Короткобазовые краны, благодаря своей маневренности и проходимости, широко используются при ПРР в стеснённых условиях. Все пневмокраны снабжаются дизельными двигателями и механическим, электрическим, гидравлическим приводом.

 

Гусеничные краны представляют собой краны стрелового типа,установленные на гусеничных тележках. Ходовая часть таких кранов – рама с ходовыми тележками, привод которых осуществляется от ДВС или от дизель-генератора, установленных на полноприводной платформе, на которой смонтирована лебёдка стрелы, механизмы поворота крана и кабина. Гусеничные краны обладают высокой маневренностью и проходимостью, не требуют специальной подготовки основания, т. к. обладают низким средним давлением на грунт (0,02 – 2,4 МПа) по сравнению с другими мобильными кранами. Скорость перемещения 0,75 – 3 км/ч.

 

По виду исполнения гусеничные краны подразделяются на 2 группы: смонтированные на специальной гусеничной тележке, смонтированные на базе универсальных одноковшовых экскаваторов.

По конструкции стрел: на стреловые с маневровой стрелой; башенно-стреловые с башней и стрелой балочного типа. Грузоподъёмность гусеничных кранов от 10 до 160 т. К недостаткам этих кранов относят большую собственную массу, высокую стоимость, низкую транспортную скорость и низкий ресурс ходовой части.

 

Тракторные краны –стреловые краны,смонтированные на базе типовыхгусеничных или колёсных тракторов. Трактор служит одновременно ходовой частью и силовой установкой крана. Такие краны находят применение в сельском хозяйстве, при монтаже и демонтаже нефте- и газопроводов и др. Их грузоподъёмность от 0,1 до 0,5 т. вертикальные перемещения груза обеспечиваются гидросистемой, а горизонтальные – движением трактора.

 

Железнодорожные краны –краны стрелового типа,установленные наспециальной железнодорожной платформе, передвигающиеся по рельсовому пути стандартной шириной 1524 мм. Скорость передвижения своим ходом – 5 – 10 км/ч. Выпускают железнодорожные краны с дизель-электрическим и дизель-гидравлическим приводом. Используются как основные на прирельсовых складах различных предприятий и станциях с небольшим грузооборотом. Грузоподъёмность железнодорожных кранов 6 – 100 т, минимальный вылет стрелы 4,4 – 6 м, максимальный – 15 – 30 м. Краны плавучие –универсальные машины,предназначенные длявыполнения ПРР и перегрузочных работ в портах с различными видами грузов. Достоинства: мобильность, автономность работы и возможность производства ПРР у необорудованного берега. Плавучие краны состоят из понтона и верхнего строения.

 

По конструкции верхнего строения краны делятся на поворотные (используются для работы с массовыми грузами), неповоротные (для работы с тяжеловесными грузами).

По конструкции понтона краны бывают речного, озёрного и морского плавания. Привод плавучих кранов чаще всего – дизель-электрический, предусматривающий возможность питания электроэнергией от береговых источников.

 

Плавучие краны могут быть несамоходными и самоходными со скоростью движения до 18 км/ч. Грузоподъёмность плавучих кранов не превышает 25 т, а наиболее эффективными для применения в портах считают краны грузоподъёмностью 5 – 16 т.