Грейферные краны относятся к классу мостовых кранов. Их основная
работа — подъем и транспортирование сыпучего сырья, кусковых материалов,
а также штучных габаритных конструкций. Такие механизмы широко
применяются для работы в промышленных цехах, как внутри помещения, так
и на открытых эстакадах.
Устройство
Грузозахватный орган грейферного крана представляет собой челюсти,
предназначенные для зачерпывания. В процессе работы челюсти размыкаются
и смыкаются. Устройство челюстей грейфера представляет собой две
вертикальные стенки и днище, образующие обособленную емкость, в которой
происходит подъем и перенос материала. Челюсти имеют шарнирное
присоединение с несущей тяговой траверсой, что позволяет управлять ими с
помощью поддерживающего и замыкающего канатов. Грейферные лебедки
обеспечивают натяжение канатов и их регулирование их скоростей.
Грейферные краны устроены также, как мостовые. Рабочий механизм
закреплен на подвижной металлической конструкции. При поперечном
разрезе она представляет собой П-образную балку, поэтому ее принято
называть мост, или подкрановая балка. Тележки, перемещаемые по рельсам
или поясам подкрановой балки, предназначены для подъема и перевозки
грузов вдоль пролета. Для обеспечения движения тележки снабжены
специальными ходовыми колесами-роликами. Диаметр и частота вращения
каждого ролика различны, пропорционально максимальному и минимальному
радиусу.
Назначение
Грейферные краны, благодаря специфическому устройству
грузозахватного приспособления, предназначены для транспортировки
труднозачерпываемых типов груза. Зачерпывающая способность грейфера
устанавливается на стадии проектирования и испытания машины.
Фактическая зачерпывающая способность, то есть масса груза, связана с
несколькими параметрами:
- насыпная плотность материала;
- ширина челюстей и расстояние между режущими кромками;
- податливость груза внедрению грейфера;
- коэффициент уплотнения материала
Для определения зачерпывающей способности грейфера используются
данные ГОСТ 24599-87 Грейферы канатные для навалочных грузов. В
стандарте также определены основные транспортируемые материалы:
- песок сухой тяжелый;
- свинцовый и железорудный концентрат;
- уголь;
- гипс кусковый;
- глинозем;
- зерно пшеницы;
- каменноугольный кокс;
- порошкообразный апатит.
Свойства сырья, такие как плотность, твердость, величина фракций или
кусков влияют на производительность крана, поскольку имеют разное
сопротивление, требующее корректировки усилий и способов управления
зачерпыванием. Например, при сильном натяжении поддерживающих канатов
невозможно перемещение верхней траверсы. Вследствие этого машина
зачерпывает небольшой объем материала.
Принцип работы
Принцип работы агрегата связан с последовательностью циклических
операций. Расстояние между режущими кромками стенок, образующих
челюсти грейфера, обозначается символом L. Раскрытый ковш, при
наибольшем значении L, опускается на груз. Замыкающий канат приводит в
действие траверсы, которые сближаются по определенной траектории,
преодолевая при этом сопротивление груза. С его помощью происходит
запасовка материала грейфером. Подъем груженого ковша выполняется
поддерживающим канатом и начинается после того, как происходит полное
замыкание стенок устройства. Затем механизмы перемещают закрытый
грейфер на определенное место для разгрузки. После раскрытия челюстей
материал высыпается из емкости под действием сил собственного веса.
Кран с грейфером управляется грейферной лебедкой. Она обеспечивает
скорость замыкающих и поддерживающих канатов. Конструкция лебедки
представлена блоками, связывающими двигатель и барабан. В процессе
зачерпывания груза лебедка направляет замыкающий канат, перемещая его в
верхнее положение. При этом лебедка регулирует натяжение
поддерживающего каната, которое не должно препятствовать проникновению
ковша в материал и зачерпыванию.
Классификация
В зависимости от устройства грузоподъемного механизма грейферные
краны имеют разную конструкцию:
1. Канатные грейферные установки. Раскрытие и закрытие ковша
происходит с помощью замыкающих и поддерживающих канатов.
Различают одноканатные, двухканатные и четырехканатные
грейферные краны. Более целесообразным считается использование
четырехканатных агрегатов, которые имеют парное сцепление обоих
видов строп. Такое устройство позволяет создать максимальное
закрытие ковша, за счет специальных систем полиспаста. Они
предназначены для транспортировки грузов объемом от 0,4 до 16 м3
.
2. Моторные грейферные краны. Грузозахватный орган состоит из
нескольких частей и приводится в действие с помощью кранового
электрического привода. Приспособление передает сигнал на барабан и
систему полиспаста, обеспечивающих открывание и закрывание ковша.
Такой образец наиболее ремонтопригоден.
3. Гидравлический кран. Работа машины обеспечивается
гидравлической аппаратурой— гидроцилиндрами и гидростанцией. Они
могут применяться для влажных грузов, имеющих высокую плотность.
Современный вид грузозахватного органа также приобрел ряд
модификации для удобства работы с различными материалами:
1. Для сыпучего сырья грузоподъемное оборудование представляет собой
двухчелюстной объемный ковш.
2. Для транспортировки круглых лесоматериалов применяются захватыклещи. Их может быть два или четыре. Удлиненное тяговое устройство
предназначено выполнения для влажной и термической обработки
древесины.
3. Многочелюстные грейферы для металла. В зависимости от объема
выполняемых работ может быть 4-8 челюстей разного вида. Обладают
высокой грузоподъемностью. Такая модификация часто дополнена
электромагнитным устройством для эффективной транспортировки
металлических конструкций. Грузоподъемный электромагнит
представлен литым корпусом из стали с высоким показателем
магнитной проницаемости. С корпусом крана магнит соединен сваркой
или болтами.
4. Грейферные краны с уменьшенной высотой. Их применение
целесообразно для эксплуатации в условиях ограниченного
пространства, например в промышленном цехе. Их конструкция
облегчена за счет отсутствия траверс. При этом такие агрегаты обладают
небольшой массой, зачерпывающей способностью в среднем до 0,6 м3
.
5. Грейферы для крановых установок. Они отличаются компактными
размерами, небольшой массой и многофункциональностью.
Существуют различные конфигурации и формы приспособлений, как
для работы с металлом и деревом, так и для песка.
Машина грузоподъемная — техническое устройство цикличного
действия для подъема и перемещения груза. Кран грузоподьемнь1й —
грузоподъемная машина, оснащенная стационарно установленными
грузоподъемными механизмами. Кран мостового типа — кран, у которого
грузозахватный орган подвешен к грузовой тележке или тали,
перемещающейся по мосту. Кран мостового типа относится к
грузоподъемным машинам цикличного действия и предназначен для
выполнения подъемно-транспортных, погрузочно-разгрузочных и других
работ. Цикл работы — совокупность операций, связанных с передвижением
крана при работе от момента, когда кран готов к подъему груза, до момента
готовности к подъему следующего груза. Краны мостового типа
классифицируют по следующим признакам.
1. По конструкции:
кран мостовой опорный (рис. а) — кран, у которого мост опирается
непосредственно на крановый путь, размещаемый на подкрановых
строительных конструкциях; • кран мостовой подвесной (рис. б) — кран, у
которого мост подвешен к нижним полкам надземного кранового пути; •
кран-штабелер мостовой (рис. 1.1, в) — кран мостовой, оборудованный
вертикальной колонной с грузоподъемником (устройством) для
штабелирования груза;
кран козловой (рис . 1.1, г) — кран, у которого мост опирается на крановый
путь при помощи двух опорных стоек;
кран полукозловой (рис. 1.1, д) — кран, у которого мост опирается на
крановый путь с одной стороны непосредственно, а с другой стороны — при
помощи опорной стойки.
2. По виду грузозахватного органа:
- кран крюковой — кран, оборудованный грузозахватным органом
в виде крюка; - кран грейферный — кран, оборудованный грузозахватным
органом в виде грейфер;
Конструкции кранов мостового типа: а — кран мостовой опорный; б — кран
мостовой подвесной; 8 — кран-штабелер мостовой; г — кран козловой; д — кран
полукозловой
кран магнитный — кран, оборудованный грузозахватным
органом в виде электромагнита;
кран мульдомагнитный — кран мостовой, оборудованный
грузозахватным органом в виде электромагнита и
приспособлением для перемещения мульд;
кран мульдогрейферный — кран мостовой, оборудованный
грузозахватным органом в виде грейфера и приспособлением
для перемещения мульд;
кран мульдозавалочный — кран мостовой, оборудованный
хоботом для захвата мульд;
кран штыревой — кран мостовой, оборудованный захватом для
извлечения штырей из электролизеров;
кран литейный — кран мостовой, оборудованный механизмами
подъема и опрокидывания литейного ковша;
кран посадочный — кран мостовой, оборудованный
вращающейся колонной с горизонтальными клещами в нижней
ее части для захвата и посадки в печь заготовок;
кран ковочный — кран мостовой, оборудованный
приспособлением для подъема и поворота поковок;
кран для раздевания слитков — кран мостовой, оборудованный
клещевым захватом, предназначенным для выталкивания
слитков из изложниц;
кран с траверсой — кран мостовой, оборудованный траверсой,
предназначенный для транспортирования длинномерных
грузов.
Краны, оснащенные крюком и применяемые в основном производстве,
относятся к кранам общего назначения; к кранам специального назначения
относятся краны, оснащенные грейфером, электромагнитом, траверсой, краны
металлургические, краны для обслуживания гидротехнических сооружений,
краны, работающие во взрыво- и пожароопасных или агрессивных средах.
3. По способу управления:
- из кабины;
- с пола (с помощью кнопочного аппарата, подвешенного на
кране, или со стационарного пульта); - дистанционно (по каналу радиоуправления — для кранов,
работающих во вредных для человека условиях).
Мостовые краны состоят из моста, имеющего одну или две главные
балки.
Мост жестко связан с двумя концевыми балками, имеющими четыре
колеса или четыре ходовые тележки (две ведущие и две ведомые),
передвигающиеся по надземному крановому пути. На ведущих тележках
(колесах) установлен механизм передвижения крана. По рельсам, уложенным
на главных балках, передвигается грузовая тележка. По однобалочному мосту
передвигается электрическая таль. На грузовой тележке расположены
механизмы подъема груза и передвижения тележки.
Козловой кран — грузоподъемный кран мостового типа с передвижным
мостом, закрепленным на опорных стойках, каждая из которых через ходовые
колеса (тележки) опирается на наземный крановый путь. Мост выполняют
одно- или двухбалочным. Мост козлового крана может быть бесконсольным,
а также иметь одну или две консоли, что увеличивает обслуживаемую краном
зону.
Конструкции кранов мостового типа: а — кран мостовой опорный; б — кран
мостовой подвесной; 8 — кран-штабелер мостовой; г — кран козловой; д — кран
полукозловой
Однобалочный мостовой кран опорного типа: 1 — кабина машиниста; 2-
главная балка; 3 — электрическая таль; 4 — концевая балка; 5 — механизм
передвижения крана
По рельсам, уложенным на двухбалочном мосту, перемещается грузовая
тележка. На однобалочном мосту устанавливается монорельс, по которому
передвигается электроталь.
Козловые краны: а — двухконсольный; б — бесконсольный; 1 — мост; 2, 13, 14 —
опорные стойки; 3, 12 — грузовые тележки; 4 — крюковая подвеска; 5, 15 —
кабины машиниста; 6- токоподвод; 7, 16, 17- лебедки; 8- направляющий
блок; 9- ведомая ходовая тележка; 10- стяжка; 11 — ведущая ходовая
тележка