Рачет портального крана

Вступ

 

Кранами називаються  вантажопідйомні пристрої, які призначені для вертикального і горизонтального  переміщення вантажів на великі відстані. По особливостях конструкцій, пов'язаних з призначенням і умовами роботи, крани розділяються на мостові, портальні, козлові, баштові і ін. У цехах підприємств електромашинобудування найбільшого поширення набули мостові крани, за допомогою яких проводиться підйом і опускання важких заготовок, деталей і вузлів машин, а також їх переміщення вздовж і поперек цеху. Вид мостового крана в основному визначається специфікою цеху і його технологією, проте багато вузлів устаткування крана, наприклад механізми підйому і пересування, виконуються однотипними для різних різновидів кранів.

На електричних кранах встановлюють електродвигуни, пускові і регулювальні опори, гальмівні електромагніти, контролери, захисну, пускорегулюючу, сигнальну, блокувальну і освітлювальну апаратуру, кінцеві вимикачі, токос'емникі. Живлення на кран подається або через троллейні провідники, нерухомо закріплені на будівельних конструкціях, і токос'емникі, закріплені на крані, або за допомогою гнучкого шлангового кабелю. Електродвигуни, апарати і електропроводку кранів вмонтовують у виконання, відповідного умовам навколишнього середовища.

Залежно від виду вантажів, що транспортуються, на мостових кранах використовують різні грузозахватні пристрої: крюки, магніти, грейфери, кліщі і тому подібне У зв'язку з цим розрізняють крани крюки, магнітні, грейфери, кліщові і тому подібне. Найбільшого поширення набули крани з підвіскою крюка або з підйомним електромагнітом, призначених для транспортування сталевих листів, стружки і інших феромагнітних матеріалів.

У всіх типів кранів основними  механізмами для переміщення  вантажів є підйомні лебідки і  механізми пересування. По вантажопідйомності мостові крани умовно розділяють на малі (маса вантажу 5-10 т.), середні (10-25 т.) і великі (понад 50 т.).

Переміщення вантажів, зв'язане  с вантажопідйомними операціями, у всіх галузях народного господарства, на транспорті і в будівництві здійснюється різноманітними вантажопідйомними машинами.

Вантажопідйомні машини служать для навантажувально- розвантажувальних  робіт, переміщення вантажів в технологічному ланцюзі виробництва або будівництва  і виконання ремонтно-монтажних  робіт з великогабаритними агрегатами. Вантажопідйомні машини з електричними приводами мають надзвичайно широкий діапазон використання, що характеризується інтервалом потужностей приводів від сотень ватів до 1000кВт. У перспективі потужності механізмів кранів може дійти до 1500 -2500 кВт. Мостові крани залежно від призначення і характеру виконуваної роботи забезпечують різними вантажозахватними пристосуваннями: крюками, грейферами, спеціальними захопленнями і тому подібне. Мостовий кран вельми зручний для використання, оскільки завдяки переміщенню по шляхах кранів, розташованих у верхній частині цеху, він не займає корисної площі.

Електропривод більшості  вантажопідйомних машін характеризується повторно - короткочасному режимом  роботи при більшій частоті включення, широкому діапазоні регулювання швидкості і постійно виникаючих значних перевантаженнях при розгоні і гальмуванні механізмів. Особливі умови використання електроприводу у вантажопідйомних машинах з'явилися основою для створення спеціальних серій електричних двигунів і апаратів виконання крана. В даний час електроустаткування крана має в своєму складі серії електродвигунів кранів змінного і постійного струму, серії силових і магнітних контроллерів, командоконтролерів, кнопкових постів, конечних вимикачів, гальмівних електромагнітів і електрогідравлічних штовхачів, пуськотормозних резисторів і ряд інших апаратів, що комплектують різні електроприводи кранів. У електроприводі крана почали досить широко застосовувати різні системи регулювання тиристора і дистанційного керування по радіо каналу або одному дроту.

В даний час вантажопідйомні  машини випускаються великим числом заводів. Ці машини використовуються в  багатьох галузях народного господарства в металургії, будівництві, при видобутку  корисних копалин, машинобудуванні, транспорті, і в інших галузях. Розвиток машинобудування, що займаються виробництвом вантажопідйомних машин, є важливим напрямом розвитку народного господарства країни.

 

1.1Вантажопідйомні машини  та їх класифікація 

Вантажопідіймальні машини і механізми призначені для переміщення вантажів різного типу і людей в вертикальній і горизонтальній площинах. По характеру дії вони відносяться до механізмів періодичної дії, які працюють в повторно- короткотривалому режимі. Основним механізмом будь-якої вантажопідіймальної машини є механізм підйому вантажу (МПВ). В залежності від типу машини в її конструкцію можуть входити механізм переміщення, (МПРК), механізм повороту, (МПК), механізм зміни вильоту стріли, (МЗВС), механізм переміщення кранового візка, (МПКВ), механізм повороту башти (МПБ), або стріли баштових або портальних кранів (МПС).

Всі вантажопідйомні  машини можна розділити на три  групи: прості пристрої для підйому  вантажів, підйомники і крани.

До простих пристроїв  для підйому вантажів відносяться  домкрати лебідки і одно рельсові візки. Домкрати зазвичай застосовують при ремонтних і монтажних роботах. Привід домкратів може бути ручним або механічним. Розрізняють: гвинтові, зубчато-рейкові і гідравлічні домкрати. Лебідки призначаються для підйому, опускання або підтягання вантажів, а також для обслуговування різних навантажувально-розвантажувальних робіт. Інші пристрої призначені для підйому і опускання внутрішньоцехового і міжцехового транспортування вантажів.

Підйомники - вантажопідйомні  машини переривчастої і безперервної дії для підйому вантажів і людей в спеціальних вантажонесущих пристроях (кабінах, клітях, платформах, баддях), рухомих по жорстких вертикальних або таких, що похилим направляють, а також по рейковому шляху. До підйомників відносяться ліфти, скіпові і будівельні підйомники, фунікулери і ескалатори.

Найбільш поширеними вантажопідйомними машинами є:

вантажопідйомні крани - це машини циклічної дії, призначені для підйому і переміщення  в просторі вантажу, що утримується  вантажозахватним пристроєм. Вантажопідйомні машини виготовляються для різних умов використання по ступеню завантаження, часу роботи, інтенсивності ведення операцій, ступеня відповідальності вантажопідйомних операцій і кліматичних чинників експлуатації.

 

2. Крани та їх класифікація

 

Підйомний кран - це машина для захоплювання, підйому і переміщення в горизонтальному напрямку штучних і масових вантажів на порівняно невеликі відстані в межах цеху, чи складу. Підйомні крани складають особливу групу вантажопідйомних машин, що характеризується повторно-короткочасним режимом робіт.

Підйомний кран має наступні обов'язкові елементи: металеву несучу конструкцію  у виді моста, порталу, вежі, чи щогли  стріли, головний піднімальний механізм у виді лебідки, електроталі, штока, рейки з приводом і важелями керування; пристосування і пристрої для захоплювання і підвішування вантажу - гаки, скоби, затиски, грейфери; підтримуючі і направляючі елементи - канатні і ланцюгові блоки, що направляють втулки і планки. Лебідка підйомного крана (у залежності від його типу і призначення) може бути оснащена одним, двома і більш барабанами, що приводяться в дію від одного загального чи від окремих двигунів.

У залежності від призначення, експлуатаційних  вимог і конструктивних особливостей піднімальні крани, крім того, можуть мати: механізм для пересування всього підйомного крана, вантажного візка; механізми для допоміжного підйому вантажів (менших, чим номінальний вантаж головної підйомної лебідки); аварійні гальма, буфери, упори і т.ін..

Підйомні крани можна  класифікувати:

• по конструктивному виконанню - на крани мостового типу (мостові,

 

•  козлові, напівкозлові і бруківки перевантажувачі), стрілового типу (консольні) і крани-штабелери;
• по можливості пересування - на пересувні (усі типи кранів) і стаціонарні (консольні поворотні) крани;
• по способу пересування - із привісними ходовими колесами і з не приводними ходовими колесами;
• по конструкції ходового пристрою - рейкові (усі крани пересуваються по рейковому крановому шляху);
• по способу установки - на опорні (що спираються зверху на рейковий крановий шлях) і підвісні (прикріплені до кранового шляху знизу);
• по роду приводу механізмів - ручні і машинні. До ручного приводу відносять підвісні бруківки-крани і кран-балки малої вантажопідйомності, механізмом підйому вантажу в який служить ручна таль. Пересування моста крана уздовж прольоту цеху і вантажного візка крана по мосту також здійснюють вручну. Випускають також ручні стаціонарні консольні поворотні крани. Всі інші крани оснащені електричними (машинними) приводом;
• по можливості і ступеню повороту стріли ( чи консолі колони) - неповоротні і неполноповоротні (кут повороту стріли вплані менш я рад) консольні пересувні чи крани повноповоротні крани - штабелери;
• по конструкції вантажозахватного органа - на крюкові, призначені для роботи з різними штучними вантажами, магнітні - для транспортування сталевих і чавунних вантажів, грейферні - для роботи із сипучими матеріалами, кліщові - для роботи з затаренними в шухляди, чи бочки мішки вантажів, траверсні - оснащені траверсами зі зйомними вантажозахватними пристроями, наприклад вакуумні захоплення, виделкові, штирьові, торцеві й інші автоматичні захоплення (спредери для транспортування контейнерів, захвати у маніпуляторів і роботів);
• по способу керування - на керовані з кабіни, з підлоги (за допомогою підвісної кнопкової чи станції ручного приводу), дистанційно (для кранів, що

 

 працюють у середовищі, що містить пари кислот, лугу, пилі інші шкідливі для людини  речовини) і автоматично (по заданій  чи програмі за допомогою

комп'ютера, наприклад крани - штабелери;

- по призначенню - на крани  загального призначення, оснащені  переважно вантажними гаками, застосовуваними  в основних виробництвах, і спеціального  призначення (крани металургійні, будівельно-монтажні й ін., а також  крани, що працюють у вибухо - і пожежо небезпечних середовищах, в умовах підвищеного агресивного впливу середовища).

1.3. Мостові крани, їх призначення  і особливості.

Мостові крани є основним видом  вантажопідйомних машин промислових  підприємств, за допомогою яких здійснюється підйом і опускання важких заготівок, деталей і вузлів машин, а також їх переміщення уздовж і поперек цеху. Мостовий кран (рисі) являє собою міст 8, що переміщається по кранових шляхах 11 на ходових колесах 12, що встановлені на кінцевих балках 13.

Рис. 1.1 Мостовий кран загального призначення

 

Шляхи 11 укладають на підкранові балки, що спираються на виступи верхньої частини колон цеху. Відстань між  осями підкранових рейок називають  прольотом крана, відстань між осями  ходових коліс (при установці  моста на чотирьох ходових колесах) - базою крана. При числі ходових коліс більше чотирьох їх установлюють по парно на балансирах. У цьому випадку за базу крана приймають відстань між осями балансирів.

По верхньому поясі балок  моста в поперечному напрямку що до прольоту цеху пересувається крановий візок 5, оснащена механізмом 4 підйому вантажу. У залежності від призначення крана на візку розміщають один чи два механізми підйому. При наявності двох механізмів підйому один з них є головним, а другий меншої вантажопідйомності - допоміжним 3.

Головний механізм служить для  підйому важких вантажів з малою  швидкістю, допоміжний - для підйому  легких вантажів з великою швидкістю. Викликано це тим, що піднімати вантажі  малої ваги важким гаком не вигідно, тому що витрачається зайва електроенергія, а продуктивність не висока.

Механізм пересування крана 10 установлений на мосту крана, механізм пересування  візка 9 - безпосередньо на візку. Керування  всіма механізмами здійснюють з  кабіни 1, прикріпленої до моста крана. У кабіні керування встановлюється панель захисту з апаратами керування електродвигунами.

Живлення електродвигунів здійснюється по цеховим тролеям, виготовленим звичайно з прокатної сталі кутового профілю  і, що закріплюються на стіні будинку. Для підведення електроенергії застосовують струмозшмання ковзального типу, що прикріплюються до металоконструкції крана, башмаки яких сковзають по троллеям при переміщенні моста крана. Для обслуговування цехових троллеїв на крані передбачена спеціальна площадка 7. Для токопідвода до двигунів, розташованим на візку, використовують тролеї, виготовлені з круглої чи кутової сталі, установлені за допомогою спеціальних стійок на площадці, розташованої вподовжньому напрямку що до головної балки. У сучасних конструкціях мостових кранів токопідвід до візка здійснюється за допомогою гнучкого кабелю 2, що підвішується на дроті 6

По вантажопідйомності мостові  крани розділяють на малі (маса вантажу 5 - 10т.), середні (10 - 25т) і великі (25 - 50т  і вище). На візках мостових кранів вантажопідйомністю понад 15т звичайно встановлюють два механізми підйому. Вантажопідйомність таких кранів позначають дробом, у чисельнику указують вантажопідйомність головного, а в знаменнику вантажопідйомність допоміжного механізму (15/3; 20/5 і т.ін.)

Прольоти кранів складають 7.5...34.5м. Найбільше часто застосовують крани з прольотами 16,5; 22.5 і 28.5м.

Для мостових кранів вантажопідйомністю 5... 16т передбачена висота підйому 8, 10, 12.5 і 16м; для кранів вантажопідйомністю 20...50т - висота підйому 8,10 і 12.5м. Швидкість підйому вантажу 0.004...0.32м/с.

На механізмах підйому і пересування  передбачена установка обмежників ходу, що впливають на електричну схему  керування. Кінцеві вимикачі механізму  підйому обмежують хід вантажозахватуючого  пристосування на гору, а вимикачі механізмів пересування моста і візка обмежують хід механізмів в обидва боки. Передбачається також установка кінцевих вимикачів, що запобігають наїзд механізмів у випадку роботи двох і більш кранів на одній підкрановій чи колії візків на одному мосту.

Кранові механізми повинні бути оснащені гальмами закритого типу, що діють при знятті напруги.

На кранових установках допускається застосування робочої напруги до 500В. Тому кранові механізми постачають електроустаткуванням на напругу 220, 380 і 500В перемінного струму і 220, 480В постійного струму. У схемі керування передбачають максимальний захист, що відключає двигун при перевантаженнях і к.з. Нульовий захист самозапуск двигунів при подачі напруги після перерви в електропостачанні. Для безпечного обслуговування устаткування, що знаходиться на фермі моста, установлюють блокувальні контакти на люку і

 

дверях кабіни. При відкриванні  чи люка чи дверей напруга з електроустаткування  крана знімається.

Електричне устаткування, особливо комутаційна апаратура, що підводить напругу до головних контактних проводів і живильним шинам крана, повинне розташовуватися в зручних для обслуговування і легкодоступних місцях. Монтаж сполучних проводів на металоконструкції з метою виключення механічного ушкодження виконується броньованим кабелем чи проводом, перетином не менше 2,5мм , протягнених у металевих трубах. Для попередження про небезпеку враження струмом відкриті струмоведучі частини зафарбовують у яскраві кольори, а корпуса електричних апаратів і машин з'єднують з контуром, що заземлює, через металеву ферму і підкранові колії.

1.4. Кінематичні схеми основних  механізмів.

Роботу основних механізмів крана  розглядають по кінематичних схемах. Оскільки двигуни зазвичай мають  кутову швидкість, значно більшу, ніж  швидкість підйомного барабана або ходових коліс моста або візка, той рух до робочих органів механізмів крана передається через редуктори