Назначение подъемных кранов в современном промышленном предприятии и в различных отраслях народного хозяйства чрезвычайно разнообразно. Для обслуживания технологии, процессов мартеновских цехов, прокатных цехов и т. п. имеется ряд специальных типов кранов; наряду с этим перегрузочные операции на зданиях, стройках, железнодорожных станциях, портах вызвали широкое применение различных других типов кранов.
По роду привода краны различают;
Ручные краны применяются лишь там, где работа производится редко или где нет возможности получить другой вид энергии. Краны паровые сохранили свое значение на различного рода передвижных установках, главным образом на железнодорожных станциях, где питание током связано с большими затруднениями.
Краны с приводом от двигателя внутреннего сгорания получают большое распространение во всех случаях, где нет возможности обеспечить питание электрич. током. Они с успехом вытесняют паровые краны; область применения; на автомобилях, тракторах, специальных гусеничных ходах, строительных работах.
Краны приводные от трансмиссии совершенно вытеснены другими видами кранов; сохранились они лишь во взрывоопасных производствах, откуда они тоже постепенно вытесняются электрическими кранами с взрывобезопасной аппаратурой. Краны гидравлические, работающие от общей сети или помощью специальной установки на самом кране, чрезвычайно редко применяются вследствие большой дороговизны установки и сложности управления.
Краны электрические получили наибольшее распространение, давая наибольшие удобства как в части осуществления самостоятельных движений механизмов крана, так и в части автоматизации управления краном. Как правило во всех случаях, когда можно обеспечить питание током, стараются применять электрические краны. В эксплоатационном отношении краны с электрическим приводом являются наиболее дешевыми как по стоимости расходуемой электроэнергии, так и по прочим сопутствующим эксплоатации расходам.
Краны с внешней верхней опорой строятся как с ручным, так и электрическим приводом, реже с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Наибольшее применение эти краны получили для перегрузки легких грузов в складах, магазинах, для обслуживания местных участков в литейном производстве и для обслуживания отдельных станков; в последнее время они получили распространение на строительстве. На рис. 1 дана схема ручного поворотного крана грузоподъемностью до 1 т; верхняя опора укреплена в стене. В отдельных случаях лебедка крана может быть вынесена в сторону, если это вызывается удобством обслуживания. Такие краны строятся обычно грузоподъемностью 0,5—5 т с вылетом 2,5—6 м.
Краны без внешней верхней опоры делятся на ряд типов в зависимости от конструктивного выполнения колонны и фермы и по характеру конструкции опор.
1. Поворотные краны с вращающейся колонной.
Характерным представителем этого типа является молотовидный кран (рис. 3), который может вращаться на 360°; грузоподъемность 200—250 т, вылет 20 м, высота подъема над уровнем набережной до 50 м. Молотовидный кран получил наибольшее распространение на тяжелых работах в портах, судостроительных доках. Опорная конструкция неподвижна, выполняется в виде трех-или четырехгранной усеченной пирамиды, суживающейся кверху.
Собственно ферма крана состоит из центральной стойки, горизонтальной части, по которой перемещается груз, и более короткой части для противовеса.
Опоры фермы расположены в опорной конструкции; нижняя опора выполняется в виде роликового подпятника, верхняя опора представляет собой роликовый подшипник большого диаметра.
Подъемный механизм располагается обычно в задней части фермы (фермы противовеса), откуда канатами передается движение как грузу, так и самой тележке. Механизм вращения крана расположен в непосредственной близости к верхней опоре и передает движение посредством цевочного зацепления. При определении усилий для вращения крана необходимо принимать во внимание давление ветра и дополнительную мощность на разгон крана в период пуска. Обычно устойчивость крана в работе рассчитывают с учетом давления ветра р О 50 кг/мг, а в нерабочем состоянии в портах До р 250 кг/м2. Основание под кран устраивают в зависимости от местных грунтовых условий; как правило применяются свайные сооружения с покрытием бетонной подушкой.
2. Краны с неподвижной колонной
Краны с неподвижной колонной получили наибольшее распространение из всех типов кранов без внешней верхней опоры. Они строятся как в виде легких ручных кранов, так и в виде тяжелых портовых кранов грузоподъемностью до 250 т. На рис. 4 изображен ручной кран с неподвижной колонной без верхней внешней опоры. Механизм подъема смонтирован на укосине. Ферма крана надета на колонну, закрепленную неподвижно в фундаментной плите. Механизм вращения установлен на ферме крана и вращается вместе с фермой.
Фундаментная плит прикрепляется к фундаменту, рассчитанному на преодоление опрокидывающего По такому же типу строят краны с приводом. Фермы кранов снабжают иногда противовесами, назначение которых уменьшать влияние опрокидывающего момента. Молотовидный кран с неподвижной колонной изображен на рис. 5.
Ферма состоит из горизонтальной части и расширяющейся книзу вертикальной части. Пяту помещают на верху колонны, а внизу колонну охватывает горизонтальный роликовый подшипник. Для выполнения вспомогательных операций и для подъема легких грузов по верхнему поясу фермы передвигается катучий поворотный кран. Для обеспечения прохода судов с высоким такелажем длинное плечо горизонтальной фермы может подниматься
3. Краны с вращающейся платформой
Нижняя часть этих кранов представляет собой вращающуюся платформу, снабженную катками и средней цапфой (рис. 8). На платформе монтируются ферма и подъемный механизм. Конструктивно фермы изготовляют с криволинейной осью в виде сплошного бруса либо сварные или клепаные в виде решетки. Краны снабжены в большинстве случаев противовесами, вес которых определяется из условия осуществления равновесия как с грузом, так и без груза. Условие равновесия крана требует, чтобы равнодействующая всех вертикальных сил проходила внутри опорного кольца, не выходя за его пределы, как при наличии груза на крюке, так и при пустом крюке. Привод делают от электромотора.
4. Краны с вращающейся платформой (кругом) на катках
У этих кранов центрирующий шип часто отсутствует; поворотный круг опирается на кольцо тесно расположенных друг возле друга катков или шариков. При вращении крана происходит только трение качения.
Большинство поворотных кранов строится как с постоянным, так непеременным вылетом. Изменение вылета достигается двумя путями: либо изменением угла наклона укосины либо передвижением тележки, несущей груз. На рис. 10 изображен поворотный кран с передвижной тележкой. Передвижение тележки осуществляется как путем установки специального двигателя и подъемного механизма на тележке, так и путем передачи усилия канатом (цепью).
Изменение вылета также достигаете изменением угла укосины. Подъем укосины осуществляется специальной канатной лебедкой через полиспаст. Максимальное натяжение канатов для подъема укосины определяется графически из условий соотношений между величиной вылета укосины и предельных углов подъема. Лебедки для подъема укосины делаются как с ручным приводом, так и от двигателя. Скорости подъема укосин всегда незначительны и лежат в пределах 0,1—0,3 м/ск в зависимости от скорости движения каната полиспаста. В зависимости от величины усилий полиспасты бывают разной кратности с таким расчетом, чтобы диаметр каната^не превышал 24—28 мм.
