Зубчатые механизмы

8 - двигатель

7 - тормоз с муфтой

1 - коническая вертикальная передача

3 - шестерня

4 - колесо

При использовании зубчатого механизма поворота платформы крана движение на платформу передается цилиндрической шестерней 3, которая приводится в движение конической парой 1-2.

В других конструкциях крана вращение платформы может осуществляться гидроприводом.

Конструирование и изготовление кранов осуществляется специальными конструкторскими бюро и заводами.

Различают рабочее и нерабочее состояние ПТМ. В рабочем состоянии работают все механизмы машины.

В нерабочем состоянии либо условия внешней среды (ураганы, землетрясения) или поломка собственных механизмов крана не позволяет их эксплуатировать.

В рабочем состоянии к нагрузке крана относят:

1. Наибольший допускаемый вес груза
2. Вес элемента конструкции машины, включая балласт и противовес
3. Давление ветра (до определенного значения)
4. Вес снега и льда
5. Сила инерции крана и груза в период неустановившегося движения.

Срок службы машины зависит, как от конструкции, так и от интенсивности её использования. Например, башенный кран грузоподъемностью до 25 тонн. Ресурс до 120 капитального ремонта 9000-10000ч. При Q< 10т срок службы 10 лет; при Q> 10n? 11000-13000ч., срок службы 16 лет. Увеличение срока службы связано с тем, что такие тяжелые грузы поднимаются реже.

Выделяют рабочий цикл крана:

Т=∑ t_i (ч), где t_i – продолжительность каждой операции:

- крепление груза к захватывающему устройству

- подъем груза

- передвижение крана к месту доставки груза

- опускание груза

- освобождение от приспособлений

- возвращение крана на исходное место.

Опытные крановщики совмещают операции, Е=0, 7÷ 0, 8 – коэффициент совмещения операций.

По времени включения в механизмах крана в течение 1-го цикла различают режимы работы:

1. Лёгкий ПВ до 15%
2. Средний ПВ до 25%
3. Тяжелый ПВ 40%
4. Очень тяжелый ПВ 60%

ПВ % -продолжительность включения.

Производительность крана вычисляется:

П=Q*n*К_гр*К_вр (час), где

Q – номинальная грузоподъемность;

n – число циклов за час

n=3600 (с)/ Т (с)

К_гр – коэффициент, зависящий от свойств груза

К_гр =0, 5÷ 1

К_гр=1 – при работе с сыпучими грузами с помощью грейферов

К_гр=0, 5 – при производстве строительно-монтажных работ

К_вр – коэффициент времени, К_вр→ 1.

Производительность крана зависит от сезона: летом на 25% больше, чем зимой.

Рассмотрим элементы, входящие в состав механизма подъема грузов

1 - барабан

2 - канат

3 - неподвижная обойма

4 - подвижная обойма

5 - крюк

Груз крепится на крюк (5). Крюки стандартизированы.

Крюки получают штамповкой или ковкой из серого чугуна или стали. При сложных монтажных операциях крюк должен поворачиваться вокруг своей оси.

Подвижные и неподвижные обоймы могут быть одно- и многократными (полиспасты). В полиспастах канат несет меньшую нагрузку, но зато и скорость перемещения груза меньше. Диски тоже стандартизированы

Диски из серого чугуна или стали, иногда верхняя поверхность футеруется капроном.

Канаты изготавливаются из отдельных проволочек, свитых в пряди.

Состояние каната при эксплуатации крана контролируется как обслуживающей комиссией, так и персоналом.

Барабаны.

Длина барабана (ℓ _бар) зависит от диаметра каната d_к, от его длины и от числа слоев - m навивки каната (по длине должно оставаться место ещё для 2-3 витков).

ℓ _бар=L_к*d_к/π *m(D_бар+md_к) (м)

При однослойной навивке (m=1) ℓ _бар= L_к/ π (ℓ +1), где ℓ = D_бар/d_к.

Барабаны изготавливают из серого чугуна или при небольшой грузоподъемности каната из листов стали (сварные).

Крепление штучных грузов к крюкам осуществляется стропами. В качестве строп могут использовать петли из канатов, огибающих штучный груз.

Для листовых металлических предметов используют магнитные захваты на постоянном токе. Для неметалл. листовых применяют вакуумные присоски диаметром до 400мм.

Для перемещения жидких и сыпучих материалов используют бадьи с открывающимся дном. Или для сыпучих материалов используют грейферы.

Для длинномерных грузов (трубы, бревна) «челюсти» не имеют боковых стенок.

Устойчивость кранов и правила техники безопасности при эксплуатации

Наибольшее число аварий кранов связано с их опрокидыванием.

Причины:

- неправильное крепление груза

- недостаточный противовес

- погодные условия.

Для работы с кранами привлекаются дипломированные специалисты (машинисты и стропальщики), которые периодически подтверждают свою квалификацию. Люди не моложе 18 лет, не пьющие.

Для крана грузоподъемностью более 1 тонны, раз в год производится инспекция состояния частей крана, а после ремонта – обязательно. Причём, статическая нагрузка должна превышать номинальную на 25%, а динамическая на 10%. При длительном простое крана двигатели выключаются, а при покидании машинистом кабины, она запирается.

Категорически запрещено на кранах поднимать людей.

Погрузочно-разгрузочные машины (ПРМ).

Применяются для выполнения следующих операций:

- погрузки штучных и сыпучих материалов на транспортные средства,

- а также при их разгрузке и перемещении материалов в склады хранения.

Применяют ПРМ общего назначения и специализированные.

По характеру работы делятся на машины периодического и непрерывного действия.

По перемещаемому грузу ПРМ делятся на:

- машины для штучных грузов:

- для сыпучих грузов

- для погрузки и разгрузки транспортных средств

- для работы в складах.

В качестве машин для штучных грузов используют:

1. Обычные краны
2. Автопогрузчики
3. Аккумуляторные погрузчики
4. Краны-манипуляторы.

Автопогрузчики. Грузоподъемность до 5 тонн, изготавливают на пневмоколесах, имеют скорость до 50 км/час. В качестве грузозахватывающих устройств используют Г-образную балку или вилы. С помощью вил перемещается штучный груз на поддонах

Высота подъема груза на поддоне до 4.5м, таким образом, поддоны могут устанавливаться в два ряда по высоте склада. Поддоны возвратные. Автопогрузчики должны перемещаться по дорогам с ровным, твердым покрытием, помещения должны быть проветриваемыми, т.к. работают ДВС.

Аккумуляторные погрузчики работают на батареях, зарядка которых осуществляется в специальном помещении при складе. Ёмкость батарей до 40 кВт/часов. Скорость а.п. до 9 км/час. Подъем груза до 2.5м. Они хорошо вписываются в ж/д вагоны, часто также оборудованы вилочными захватами, а также специальными захватами для бочек, коротких труб, штырями для рулонов бумаги. Они оборудованы металлическими колесами небольшого размера и требуют асфальтовых или чугунных полов.

На автопогрузчиках могут подвешиваться грейферы. Укладка штучных грузов на поддоны должна производиться так, чтобы штабель был устойчивый.

Краны-манипуляторы. В пищевой промышленности не применяются. Они используются при работе со специфическим грузом (длинномерным - трубы, бревна), а также с грузами, хранение которых должно вестись в специальных ячейках на складе.

Погрузчики для сыпучих грузов в пищевой промышленности не используются. Те, что применяются в строительной индустрии, могут быть периодического действия и непрерывного.

Машины периодического действия снабжены грейферами, закрепленными на кранах общего назначения.

Машины непрерывного действия работают в отвалы. Эти машины снабжаются питателями и отводящими транспортными устройствами непрерывного действия (ленточные, скребковые транспортеры), в качестве питателей используют роторные колеса с черпаками или ленточные шнеки.

Погрузочно-разгрузочные машины для работы с транспортом:

- ж/д вагоны

- автотранспорт

- водный транспорт

Автотранспорт. Для штучных грузов используют пакеты на поддонах (автопогрузчики, аккумуляторные погрузчики). После транспортировки автомобилем грузы в местах назначения перемещаются в склады теми же транспортными средствами.

Сыпучие грузы перевозят самосвалами. Загрузка - грейферами, разгрузка опрокидыванием кузова. При перевозке цемента и муки кузов делается закрытым и снабжен системами подачи сжатого воздуха. Загрузка таких кузовов осуществляется из верхних бункеров, а разгрузка аэрозоль-транспортом на заводе-потребителе.

Водный транспорт – самоходные и несамоходные баржи. Загрузка осуществляется кранами. При перевозке зерна в трюмах загрузка осуществляется непрерывными конвейерами (ленточные, скребковые, пластинчатые транспортеры), а выгрузка чаще всего пневмотранспортом всасывающего типа и перемещаемое зерно поступает либо сразу в ёмкости для хранения либо в приемный бункер.

Ж/д транспорт. Работа со штучными грузами такая же как на автотранспорте. Особую группу машин представляет оборудование для насыпных грузов. Сами грузы могут размещаться в крытых вагонах, полувагонах и на платформах. Разгрузка полувагонов производится либо грейферами, либо опрокидыванием, либо через боковые люки. Ссыпаемый материал поступает в прирельсовые емкости, снабженные, отводящими устройствами. Разработаны устройства, разгружающие открытые вагоны от сыпучих материалов. Разгрузка производится следующим образом: либо разгрузочная машина движется вдоль состава, либо состав движется вдоль неподвижной разгрузочной машины. Иногда платформы разгружаются бульдозерами, но возможно повреждение полов у платформ, а также усложнен переезд с платформы на платформу. Перевозка цемента насыпью осуществляется в крытых вагонах, а разгрузка пневмотранспортом. Всасывающие сопла устанавливают на передвижной тележке, управляемой дистанционно. При перевозке длинномерных грузов (пиломатериалы, трубы бревна) они пакетируются и разгружаются кранами общего назначения.