3. Теоретические сведения о грузоподъемных машинах
3.1. Общие сведения о грузоподъемных машинах
Работы по изучению грузоподъемных машин предназначены для широкого круга направлений подготовки студентов для строительной индустрии. Они преследует цель познакомить будущих бакалавров и магистров с принципиальной конструкцией наиболее распространенных грузоподъемных машин, их назначением, методами расчета и определения основных параметров, которыми они должны оперировать в практической деятельности, знать возможности применения тех или иных грузоподъемных машин.
Грузоподъемными машинами называют самоходные или стационарные грузоподъемные машины цикличного действия, которые предназначены для подъема и перемещения грузов и людей. Понятие «грузоподъемные машины» распространяется на грузоподъемные краны всех видов, подъемники, лифты.
Грузоподъемными кранами называют грузоподъемные машины цикличного действия, предназначенные для подъема и перемещения штучных или тарных грузов (рис. 51, 52).
Подъемниками называют самоходные или передвижные грузоподъемные машины цикличного действия, которые предназначены для подъема и перемещения людей с инструментами и необходимыми грузами в специальной люльке для работы на высоте (рис. 53).
Лифтовыми подъемниками (лифтами) называют стационарные грузоподъемные машины периодического действия, предназначенные для подъема и спуска людей и (или) грузов в кабине, движущейся по жестким прямолинейным направляющим, у которых угол наклона к вертикали не более 15°.
Все грузоподъемные машины согласно федеральному закону относятся к опасным производственным объектам (ОПО) и контролируются на стадии проектирования, изготовления и эксплуатации органами Ростехнадзора. Контроль за грузоподъемными машинами осуществляется в соответствии со следующими нормативными документами:
1. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов ПБ 10–382–00.
2. Правила устройства и безопасной эксплуатации кранов-трубоукладчиков ПБ 10 -157-97.
3. Правила устройства и безопасной эксплуатации кранов-манипуляторов ПБ 10 – 257-98.
4. Правила устройства и безопасной эксплуатации подъемников (вышек) ПБ 10–611–03.
5. Правила устройства и безопасной эксплуатации лифтов ПБ 10-558-03.
Лабораторные работы по изучению грузоподъемных машин условно можно разделить на три цикла и соответственно им излагаются теоретические сведения:
- о конструкции грузоподъемных машин;
- о специальных элементах грузоподъемных машин;
- о механизмах грузоподъемных машин.
3.2. Классификация грузоподъемных машин
Грузоподъемные краны можно классифицировать по нескольким признакам:
1) по принципу расположения транспортируемого груза: в пределах опорного контура – краны пролетного типа; за пределами опорного контура – краны консольного типа;
2) по назначению: краны строительные, краны промышленных предприятий, краны перегрузочные, краны морские, краны-трубоукладчики, краны-манипуляторы, краны-штабелеры;
3) по типу металлоконструкции: мостовые, стреловые самоходные, башенные, портальные, мачтовые, кабельные;
4) по возможности перемещения: стационарные, передвижные, ползучие, самоходные;
5) по конструкции ходового устройства: рельсовые, гусеничные, пневмоколесные, плавучие, канатные, шагающие;
6) по возможности поворота: поворотные, неполноповоротные, неповоротные;
7) по расположению крана относительного рельсового пути: опорные и подвесные;
8) по виду привода: с ручным, электрическим, гидравлическим, механическим от ДВС, комбинированным – электрогидравлическим, гидромеханическим;
9) по виду грузозахватного устройства: крюковые, грейферные, магнитные, спредерные (автоматический захват контейнеров).
Рис.51. Общий вид крана-трубоукладчика
Рис. 52. Схемы грузоподъемных кранов различной конструкции:
1 – крана мостового; 2 – крана козлового; 3 – крана-штабелера; 4 – крана башенного;
5 – крана стрелового автомобильного; 6 – крана консольного на колонне;
7 – крана портального; 8 – крана-манипулятора на автомобиле
Подъемники классифицируют по следующим признакам:
1) по назначению: строительные, фасадные, для обслуживания электросетей, пожарные;
2) по виду ходового оборудования: автомобильные, пневмоколесные, гусеничные, железнодорожные, прицепные;
3) по виду подъемной металлоконструкции: коленчато-рычажные, шарнирно-рычажные, телескопические, комбинированные;
4) по виду привода: электромеханические, электрогидравлические, гидромеханические.
На рис. 53 показаны схемы подъемников, в которых реализованы конструктивные принципы подъема грузов и людей для работы на высоте.
Рис. 53. Основные схемы подъемников
Лифты классифицируют по следующим признакам:
1) по назначению: пассажирские, грузовые, грузопассажирские, больничные, грузовые малые, тротуарные;
2) по расположению к обслуживаемому сооружению: встраиваемые и приставные;
3) по расположению машинного помещения: с верхним машинным помещением, с нижним машинным помещением;
4) по способу создания подъемного усилия: барабанной лебедкой, канатоведущим шкивом (КВШ), гидроцилиндром;
5) по конструкции привода: электрический редукторный, электрический безредукторный, гидравлический;
6) по месту приложения подъемного усилия к кабине: сверху (тяговые), снизу (выжимные);
7) по виду элемента лифта, непосредственно передающего усилие на кабину: канат, цепь, винт-гайка, кремальера, гидроцилиндр;
8) по скорости перемещения кабины Vк: тихоходные Vк ≤ 1 м/с; быстроходные 1м/с <Vк ≤ 2 м/с; скоростные Vк > 2 м/с. При скорости 4 м/с и более быстрое изменение барометрического давления вызывает неблагоприятные воздействия на сердечно-сосудистую систему и слуховой аппарат.
Конструкция лифта в целом определяется его кинематической схемой. На рис. 54 показаны наиболее распространенные кинематические схемы лифтов.
Рис. 54. Кинематические схемы лифтов:
1 – лифт с барабанной лебедкой и нижним машинным помещением;
2 – лифт с барабанной лебедкой и верхним машинным помещением;
3 – лифт с канатоведущим шкивом и верхним машинным помещением;
4 – лифт с канатоведущим шкивом, верхним машинным помещением и отводным блоком; 5 – лифт с канатоведущим шкивом, верхним машинным помещением и полиспастной подвеской кабины; 6 – лифт с канатоведущим шкивом, нижним машинным помещением и контрблоком; 7 – лифт выжимной с канатоведущим шкивом, нижним машинным помещением и полиспастной подвеской кабин