В строительстве грузоподъемные машины используют для перемещения строительных материалов, монтажа строительных конструкций, погрузочно-разгрузочных операций на складах строительных материалов, монтажа и обслуживания технологического оборудования в процессе его эксплуатации.
По характеру работы — это машины цикличного действия. Главным параметром грузоподъемных машин является грузоподъемность, под которой понимают наибольшую допустимую массу груза, включая массу съемного грузозахватного приспособления, на подъем которой она рассчитана. Грузоподъемность выражают в единицах массы (кг, т).
Классификация грузоподъемных машин
Главным классификационным признаком грузоподъемных машин является общность конструкций. Основные типы грузоподъемности машин, в зависимости от назначения, области применения и выполняемой функции, подразделяются на: подъемные механизмы; краны; подъемники; промышленные роботы. Домкраты предназначены для подъема груза на небольшую высоту (до 0,7 м), в основном, при монтаже и ремонтных работах. По конструкции их разделяют на: реечные, винтовые, гидравлические и пневматические. Реечные домкратыприменяются, главным образом, на установочных работах, когда необходимо произвести перемещение деталей и узлов машины или легких конструкций без соблюдения точности выполнения операций. Наиболее распространены реечные домкраты грузоподъемностью от 0,5 до 10 т.
Обеспечение промышленной безопасности при эксплуатации грузоподъемных машин, ГПМ
Винтовые домкраты применяются для вывешивания машин при профилактических осмотрах и ремонтах, когда необходимо произвести незначительное перемещение деталей и узлов машины, при постановке машин на хранение , при подъеме и опускании легких пролетных строений на опоры и т.д. Они изготавливаются грузоподъемностью от 2-х до 50 т. Гидравлические домкраты применяются для подъема и опускания особо тяжелых грузов. Подъем груза осуществляется при подаче в цилиндр домкрата жидкости под давлением, а опускание — при выпуске этой жидкости через спускной канал. Наиболее распространены гидравлические домкраты грузоподъемностью от 3 до 200 т. при высоте подъема 0,15-0,4, специальные домкраты-до 750 т.
Тали предназначены для подъема грузов в стесненных условиях и применяются при производстве строительно-монтажных работ, ремонте машин в полевых условиях, в мастерских и при других работах. Тали представляют собой простые по устройству и небольшие по размерам ГПМ, подвешиваемые к высоко расположенным опорам. Они бывают с ручным приводом и приводом от электродвигателя с редуктором. Обычно ручные тали имеют цепную или канатную передачу с червячным или шестеренчатым механизмом подъема.
Ручная таль – это полиспаст, у которого в качестве тягового органа используются пластинчатые шарнирные или сварные калиброванные цепи, огибающие звездочки или цепные блоки. Наибольшее распространение получили ручные тали с червячным подъемным механизмом грузоподъемностью от 1 до 10т.
Шестеренчатые тали выпускаются грузоподъемностью от 0,25 до 10т. с высотой подъема груза до 3 м.
Грузоподъемные механизмы и машины
Электрические передвижные тали (электротельферы) – компактные лебедки, подвешиваемые к тележкам, которые передвигаются по рельсам (балкам). Тележки передвигаются с помощью электрического привода. Промышленностью выпускаются электротали грузоподъемностью от 0,5 до 10т. высотой подъема от 6 до 36 м.
Лебедки предназначены для подъема (опускания) груза и (или) его перемещения в горизонтальном направлении. Могут применяться как самостоятельно, так и в качестве составных частей более сложных машин с канатно – блочным управлением. Передачи лебедок бывают зубчатые, реже – червячные. По роду привода различают лебедки с ручным и механическим приводом. Каждая лебедка с ручным приводом снабжена автоматическим тормозом, обеспечивающим торможение барабана при спуске груза, а также мгновенную остановку его при внезапном освобождении рукоятки.
Назначение грузоподъемных машин и область применения
Краны служат для подъема и опускания груза, перемещения его на небольшие расстояния в горизонтальной плоскости при производстве строительно – монтажных и погрузочно – разгрузочных работ. Грузоподъемные машины (краны) могут быть классифицированы по конструктивному исполнению, конструкции грузозахватного устройства, по виду перемещения, конструкции ходового устройства, по виду привода механизмов, степени поворота и способу опирания:
- По конструктивному исполнению: мостовые (пролетные); стреловые
- По виду привода: с ручным приводом; с электроприводом; с гидравлическим; с пневматическим; с приводом от двигателя внутреннего сгорания через КОМ; с комбинированным.
- По степени поворота стрелы: полноповоротные; неполноповоротные; неповоротные.
- По способу опирания: опорные; подвесные.
Основным отличием мостовых (пролетных) кранов является то, что они обычно перекрывают пролет и обслуживают зону вдоль этого пролета, а стреловые краны обычно снабжены стрелой и выполняются передвижными и стационарными. Мостовые краны устанавливают на подкрановых балках в зданиях или на открытых площадках. Мостовые краны обычно бывают мостовые, козловые, кабельные.
Для работы на открытых площадках обычно применяются козловые краны. Их мост опирается на две вертикальные фермы, которые двигаются по рельсам, уложенным на уровне земли. Козловые краны специальной конструкции, как правило, применяются для разгрузки судов и обслуживания складов большой площади. Козловые краны обычно выпускают грузоподъемностью 3,2 — 32т, специальные – 25 – 630т., пролет кранов доходит до 25 м. при высоте подъема до 80 м, скорость движения тележки – 10 м/с.
Кабельные краны применяются для транспортировки грузов через водные препятствия, к строительным объектам гидросооружений, на складах лесоматериалов, а также в случаях, когда требуется обслуживать большие складские площади. Их грузоподъемность доходит до 150т., пролет до 1 км. (наибольший пролет крана, переброшенного через реку, обычно составляет 1800 м.), скорость подъема груза до 3м/с, а передвижение тележки до 8 – 10 м/с, скорость передвижения опорных башен небольшая (6 – 20 м/мин).
Стреловые краны являются наиболее распространенным типом кранов. По конструктивным особенностям ходовой части и зоне обслуживания стреловые краны делятся на краны, передвигающиеся на большие расстояния – мобильные (железнодорожные, пневмоколесные, автомобильные, гусеничные) и краны, передвигающиеся на сравнительно небольшие расстояния в соответствии с фронтом работ на обслуживаемой площадке (башенные, портальные, передвижные, настенные и др.).
Для обслуживания работ в цеховых пролетах и на других сравнительно узких и длинных площадях применяются передвижные консольные краны, двигающиеся по рельсам, уложенным вдоль пролета. Кроме того, настенные (консольные) краны могут быть поворотные и неповоротные. Неподвижные настенные краны, как правило, крепятся на колоннах зданий. Грузоподъемность таких кранов до 5т, вылет стрелы до 4м.
Башенными кранами называют полноповоротные краны со стрелой, шарнирно закрепленной в верхней части вертикально расположенной башни. Эти краны предназначены для механизации строительно – монтажных работ при возведении различных зданий и гидротехнических сооружений. Грузоподъемность башенных кранов колеблется в широких пределах от 1 о 80т, максимальный вылет стрелы до 45 м, высота подъема груза 5 – 150 м, частота вращения 0,2 – 0,7 об/мин. Преимущества башенных кранов: большая высота подъема, что дает большое подстреловое пространство; возможность обслуживания нескольких объектов или площадок с одной стоянки; высокая маневренность; простота перемещения крана по подкрановым путям; хороший обзор площадки крановщиком; простота конструкции. К недостаткам следует отнести значительную продолжительность и трудоемкость монтажно – демонтажных работ при перебазировании и устройства подкрановых путей.
Портальные краны это стреловые краны, поворотная часть которых расположена на П – образной металлоконструкции – портале. По назначению эти краны делят на портовые, монтажные и строительные. Их применяют для погрузочно – разгрузочных работ в портах, судостроительных заводах, строительстве гидротехнических сооружений и др. Грузоподъемность кранов достигает 100т, вылет стрелы до 50 м, скорость подъема груза – 80 м/мин, скорость изменения вылета стрелы – 60м/мин, скорость передвижения крана – 40м/мин.
Стационарные краны устанавливаются на открытых площадках и обслуживают ограниченные участки, соответствующие максимальному и минимальному вылету стрелы. Эти виды кранов удерживаются от опрокидывания массой фундамента. По конструкции бывают с неподвижной колонной, с вращающейся колонной и с поворотным кругом. К стационарным кранам относятся и настенные неподвижные краны.
Подъемником называют грузоподъемную машину циклического или непрерывного действия для подъема груза и людей в специальных грузонесущих устройствах, движущихся по жестким вертикальным (иногда наклонным) направляющим или рельсовому пути. По способу передачи воздействия от привода к грузонесущему устройству различают канатные, цепные, реечные, винтовые и плунжерные подъемники.
Преимущественное распространение получили канатные подъемники, в которых грузонесущие устройства подвешены на стальных канатах, огибающих канатоведущие шкивы, или навиваемых на барабаны подъемных лебедок. Различают строительные, шахтные, доменные подъемники, лифты для подъема людей и грузов. Они отличаются от кранов тем, что грузонесущее устройство перемещаются по направляющим. Грузоподъемность подъемников от 0,25 до 50т, скорость подъема 0,1 – 16м/с. Грузонесущие устройства выполняются в виде кабины, клетки, скипа, платформы, тележки или вагона.
Клетьевые подъемники предназначены для вертикального перемещения грузов и людей в клети, движущейся на жестких направляющих.
Скип представляет собой самозагружающуюся вагонетку на двухосных колесных парах со специальной формой кузова, изготовленного из листовой стали. Характерной особенностью скиповых подъемников является возможность полной автоматизации загрузки и разгрузки сыпучих грузов.
Источник mack-group.ruГрузоподъемные машины
В строительстве грузоподъемные машины используют для перемещения строительных материалов, монтажа строительных конструкций, погрузочно-разгрузочных операций на складах строительных материалов, монтажа и обслуживания технологического оборудования в процессе его эксплуатации.
По характеру работы — это машины цикличного действия. Главным параметром грузоподъемных машин является грузоподъемность, под которой понимают наибольшую допустимую массу груза, включая массу съемного грузозахватного приспособления, на подъем которой она рассчитана. Грузоподъемность выражают в единицах массы (кг, т).
Кроме того, грузоподъемные машины характеризуются зоной обслуживания, определяемой пролетом или вылетом груза, высотой подъема груза, скоростями рабочих движений, массой, показателями потребляемой мощности и опорными нагрузками. Грузоподъемность некоторых грузоподъемных машин, например стреловых кранов, изменяется в зависимости от вылета. Вылетом называется расстояние от оси вращения поворотной части крана до оси грузоподъемного органа. Поэтому такие краны характеризуют грузовым моментом (кН·м), т.е. произведением силы тяжести груза на вылет груза, которое является, примерно, постоянным.
По назначению грузоподъемные машины делят на: вспомогательные, строительные подъемники, строительные краны, специальные краны-трубоукладчики.
Вспомогательные грузоподъемные машины. К ним относятся домкраты, строительные лебедки, подвесные лебедки (тали и электротали). Они состоят преимущественно из одного механизма и осуществляют вертикальное (домкраты, строительные лебедки, тали) или горизонтальное (тяговые лебедки) по рельсовым путям или направляющим перемещение грузов. В них используется ручной и механический приводы.
Строительные подъемники. Этими машинами перемещают по вертикали грузы (грузовые) или людей (грузопассажирские) в кабинах или на площадках, движущихся в жестких направляющих.
Строительные краны. Это наиболее сложные и универсальные грузоподъемные машины для перемещения штучных грузов, строительных конструкций и технологического оборудования по пространственной траектории различной протяженности и конфигурации.
Они различны по конструктивному исполнению, изготовляются в виде консольных (стреловых) или пролетных конструкций, стационарными или передвижными и соответственно различными зонами обслуживания. К консольным кранам относятся стационарные мачтовые и мачтово-стреловые краны, башенные, стреловые самоходные краны и специальные краны-трубоукладчики; к пролетным — мостовые, козловые и кабельные краны.
Стационарные стреловые краны перемещают грузы в пределах круга или сектора, охватываемого стрелой. Башенные стреловые поворотные краны передвигаются по рельсовым путям и перемещают груз в пределах прямоугольника, длина которого равна длине путей, а ширина — двойному вылету крана. Наличие башни позволяет поднимать и монтировать крупно объемные конструкции. Стреловые самоходные краны (автомобильные, пневмоколесные, гусеничные, на специальных шасси автомобильного типа, тракторные) перемещаются по земле и обслуживают площадь любой конфигурации.
Пролетные козловые и мостовые краны передвигаются по специальным подкрановым путям и обслуживают зону в виде прямоугольника. Кабельные краны перемещают грузы вдоль каната, натянутого между опорами. В зависимости от подвижности опор зона их обслуживания — линия, сектор или прямоугольник.
На металлических конструкциях кранов устанавливают несколько крановых механизмов. Типовыми крановыми механизмами являются: механизм подъема груза, включающий грузовую лебедку, полиспаст и грузозахватный орган; механизм передвижения крана или какой-либо его части; механизм вращения поворотной части; механизм изменения вылета.
Для привода механизмов кранов применяют двигатели внутреннего сгорания, гидравлические, электрические двигатели переменного и постоянного тока. Для всех крановых механизмов характерен повторно-кратковременный режим работы (чередование работы и пауз), характеризуемый относительной продолжительностью включения (ПВ). Под ПВ понимают отношение суммарного времени работы механизма в заданный период (%) к продолжительности этого периода, принимаемого для механизмов равным 1 ч. Правилами Госгортехнадзора для грузоподъемных кранов установлены конкретные ориентиры для отнесения их к тому или иному режиму работы
Специальные краны-трубоукладчики. Такие краны снабжаются боковой стрелой, установленной на тракторах трубоукладочных модификаций, благодаря чему они способны выполнять операции по разгрузке труб и плетей, подъему и опусканию их в траншею, передвижению с грузом вдоль трассы и другие операции при сооружении газо- и нефтепроводов.
Источник studopedia.ruГрузоподъемные механизмы и машины
Грузоподъемные механизмы и машины 
Классификация грузоподъемных механизмов
- домкраты
- лебедки
- строительные подъемники
- погрузочно-разгрузочные машины
- строительные краны
На строительстве горных предприятий широко применяются грузоподъемные машины при монтаже конструкций зданий, технологического оборудования и на погрузо-разгрузочных работах. Их структура включает основание, несущую систему, силовой механизм и приспособление для связи груза и несущей системы.
Различают 4 класса грузоподъемных механизмов и машин, ГПП:
- Грузоподъемные механизмы для линейного перемещения груза
- Строительные и монтажные подъемники
- Погрузочно-разгрузочные машины
- Строительные и монтажные краны.
Кроме того, грузоподъемные механизмы делятся на переносные, передвижные, стационарные и самоходные.
Характеристики грузоподъемные механизмы
размер рабочей зоны, грузоподъемность, высота подъема, грузовой момент, мощность привода, скорость перемещенного груза.
К грузоподъемным механизмам относятся домкраты, тали, лебедки. Домкраты служат для подъема грузов на высоту до0,6 м, при монтажных работах для передвижения и выверки конструкций и представляет телескопическую раздвижную пару с приводным и тормозным устройствами. Имеются винтовые, гидравлические и реечные домкраты. Винтовой имеет рукоятку 1, при повороте которой винт 2 перемещается в гайке 3 корпуса вниз или вверх в зависимости от установки защелки 5 храповика 4. Поднятый груз удерживается самоторможением винта (рисунок 1 а).
Рисунок 1 – Домкраты:
а – винтовой; б – реечный; в – гидравлический; г – беспоршневой.
Масса груза поднимаемого домкратом
,
где Р – усилие на рукояти, Н (грузоподъемность 1 – 20 тн).
R, S, h – радиус рукояти, шаг винта, к.п.д. домкрата.
Реечный домкрат (рисунок 1 б) поднимает груз при вращении рукояти 1, передающий через колесо 6 крутящий момент на вал-шестерню, которая выдвигает рейку 7 с грузовой площадкой (грузоподъемность до 0,5-10 тн).
Масса груза формула расчета
где i – передаточное число шестерни и рейки;
d – диаметр делительной окружности реечной шестерни.
В гидравлическом домкрате усилие подъема от рукояти 1 сообщает плунжеру 11 цилиндра 10 возвратно-поступательное движение, при этом Рабочая жидкость из резервуара 12 через клапаны 13 и 9 поступает под поршень 8. Груз удерживается клапаном (рисунок 1 в).
Масса груза
где D– передаточное число шестерни и рейки;
l – диаметр делительной окружности реечной шестерни.
Гидродомкраты надежны, компактны, грузоподъемность до 50-200 тн.
Грузовые тали
Грузовые тали используют для сборочных т монтажных работ в местах, где применение домкратов затруднительно. Груз крепится на крюке тали, крюк с обоймой подвешивается на петле грузовой цепи, которая перемещается при вращении приводной звездочки. Удерживается груз тормозом с храповым остановом. Грузоподъемность талей с зубчатыми и червячными передачами составляет 2,5-100 кН, высота подъема груза до3 м. Электротали имеют грузоподъемность 25-500 кН, скорость подъема 0,085-0,42 м/сек. Во взрывоопасных условиях тали оборудуют пневмоприводом, реже гидроприводом.
Строительные лебедки
Строительные лебедки предназначены для подъема и перемещения грузов с помощью канатов, навиваемых на барабан. Лебедки общего назначения применяются как самостоятельные грузоподъемные машины, а специальные – как часть кранов, подъемников и других машин. Привод лебедок может быть ручным, электрическим и гидравлическим.
Главные параметры – тяговое усилие, канатовместимость и скорость каната. Ручные лебедки используются при малых объемах монтажных работ, когда перемещение груза идет с малой скоростью. Тяговое усилие 5-100 кН, канатовместимость -20-300м. При вращении вручную вала 1 крутящий момент через шестерни 2 и 4 передается на вал 5. Тормоз 3 обеспечивает остановку груза и спуска при обратном вращении рукояти.
Электрореверсивная лебедка
Электрореверсивная лебедка имеет связь между барабаном 5 и двигателем 8 через редуктор 6. Подъем и спуск груза производятся реверсированием двигателя. Тормоз 7 автоматически замыкается пружиной или грузом при отключении двигателя. Электролебедки являются основным силовым оборудованием многих строи тельных машин. По назначению различают тяговые и грузоподъемные лебедки (рисунок 2).
Рисунок 2 – Схемы лебедок:
а – реечная; б – электрореверсивная: в – зубчато-фрикционная
Подъемники для перемещения грузов имеют платформы, клети или коши, движущиеся в направляющих; применяются для подъема строительных материалов, подачи материалов в смесительные машины и грохоты. Они просты по конструкции и в монтаже. Особо целесообразно их применение при отделочных, ремонтных, электромонтажных работах, когда из-за малых грузопотоков можно высвободить краны.
Строительные подъемники (рисунок 3) делят на грузовые и грузопассажирские
Подъемники промышленные и строительные
Мачтовый строительный подъемник имеет опорную раму 2 с пневмоколесами 1. Мачта 3 имеет направляющие для платформы 5 поднимаемой лебедкой 5 и канатом 7, проходящим через блок 7 мачты. Грузоподъемность до300 кг, высота подъема до20 м.
Грузопассажирские мачтовые подъемники дополнительно оборудуются ограничителями грузоподъемности и блокировкой кабины. Грузоподъемность до800 кггруза или до 10 человек, скорость подъема до 35 м/мин.
Шахтный подъемник для подъема бетона, сыпучих материалов на высоту до100 ми массой до 3 тн может устанавливаться снаружи и внутри здания. Ковш 3 с грузом размещается на площадке или в клети 2, которая поднимается лебедкой по направляющим мачты шахты
Ковшовый (скиповой) подъемник служит для подачи материалов в смесительные и дробильно-сортировочные машины. Ковш 1 емкостью в 1 м 3 загружается в углублении, поднимается канатом 2 и лебедкой по направляющим 3 и на заданной высоте опрокидывает груз в приемник.
Струнный подъемник имеет 2-4 направляющих каната между нижней рамой на почве и вершиной на здании. На платформе предусмотрен выдвижной монорельс для подачи материалов. Высота подъема до40 м, грузоподъемность 0,2 – 0,5 тн.
Монтажные подъемники выполняются в виде двухзвенной или телескопической стрелы. На верхнем конце имеется платформа для рабочих. Стрела монтируется на шасси автомобиля или на прицепе с выпосными опорами. Грузоподъемность 0,2-0,5 тн, радиус зоны 20-30 м.
Рисунок 3 – Строительные подъемники:
а – мачтовый; б – схема запасовки канатов; в – шахтный;
г – скитовый; д — гидроподъемник
При шахтном строительстве широко используются краны для монтажа сборных конструкций, зданий и технологического оборудования надшахьного комплекса (эстакад, галерей, копров, погрузочных бункеров, очистных сооружений, зданий административно-бытовых комбинатов). Краны подразделяют на самоходные, стационарные, переставные и приставные, а по конструкции делят на башенные, пролетные и стреловые.
Башенные краны
Башенные краны с башнями решетчатого типа и трубчатого могут быть с поворотной платформой и с поворотной стрелой. Башенный кран общего назначения с поворотной платформой имеет ходовую раму
1 с механизмом передвижения
2 полноповоротная платформа
3 с контргрузом
4 устанавливается на опорно-поворотном устройстве
башня 7 шарнирно соединена с платформой и удерживается стойкой 8
стрела 9 – канатным расчалом
10 вылет стрелы изменяется лебедкой 11 и полиспасом 12 (рисунок 4).
Рисунок 4 – Башенные краны:
а – общего назначения с поворотной платформой; б – с трубчатой башней
Пролетные краны делятся на козловые, мостовые и кабельные и используются на полигонах и складах железобетонных изделий, на площадках укрупненной сборки, строительства промышленных зданий и т.д.
Стреловые самоходные краны имеют применение на монтажных, подъемно-транспортных работах в строительстве, особенно при разбросанных объектах с малыми объемами работ (электроподстанции, здания вентиляционных и компрессорных установок и др.) По ходовому оборудованию они делятся на железнодорожные, гусеничные, пневмоколесные, тракторные и автомобильные. Грузоподъемность их от 4 до 200 тн.
Эксплуатационная сменная производительность кранов и подъемников
,
где Р – наибольшая грузоподъемность, тн;
Кг, Кв – коэффициенты использования грузоподъемности и времени смены;
Источник oborudka.ru