Курс Подъемно- транспортные машины Лекция 2 КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ГПМ. ТИПОВЫЕ КРАНОВЫЕ МЕХАНИЗМЫ. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ГПМ Доцент Кухарь В.Ю. кафедра горных машин и инжиниринга, ГВУЗ "НГУ"

Грузоподъемные машины (ГПМ) характеризуются следующими основными признаками: - обязательным наличием подъемного движения; - возможностью транспортировки различных грузов; - возможностью сообщения грузу различных индивидуально управляемых движений по необязательно постоянной пространственной трассе; - возможным отсутствием постоянных мест загрузки и выгрузки грузов; - периодичностью или цикличностью работы.

Грузоподъемные машины являются машинами прерывного (циклического) действия и характеризуются тем, что в рабочем цикле периоды действия отдельных механизмов перемежаются с паузами, при которых работают другие механизмы.

Грузоподъемные машины делят на два класса: общего и специального применения. Классификация ГПМ по назначению

Грузоподъемные машины общего назначения характеризуют: - относительная простота устройства; - небольшое количество механизмов (обычно не более двух-трех); - применение простейших или универсальных грузозахватных устройств. Классификация ГПМ по назначению

Примеры ГПМ общего назначения Классификация ГПМ по назначению домкраты лебедки автомобильные краны козловые краны башенные краны мостовые краны гусеничные краны портальные краны

Грузоподъемные машины специального назначения характеризуют: - конструктивная сложность; - применение специальных грузоподъемных устройств; - однотипность выполняющихся технологических процессов; - напряженность работы, высокая степень автоматизации отдельных операций. Классификация ГПМ по назначению

Примеры ГПМ специального назначения Классификация ГПМ по назначению Вертолет - летающий кран Механосборочные роботы Мостовой металлургический кран

Классификация ГПМ по числу рабочих движений сообщающие грузу только одно подъемное движение лебедкилифтыдомкратыподъемники

Классификация ГПМ по числу рабочих движений сообщающие грузу двух – трех рабочих движений Тельфер обеспечивает подъем груза и его передвижение вдоль монорельса Козловой кран обеспечивает подъем груза и его передвижения вдоль моста крана и вдоль опорных рельс крана

Классификация ГПМ по числу рабочих движений сообщающие грузу в дополнение к предыдущим поворотное или вращательное движения Портальный кран Башенный передвижной кран обеспечивают подъем груза, его перемещение вдоль стрелы крана, перемещение крана вдоль крановых рельс, поворот поворотной части крана вокруг вертикальной оси

Классификация ГПМ Отличительная особенность всех кранов – наличие стационарной или подвижной металлической конструкции (остова), служащей для установки отдельных механизмов.

Реечный домкрат Основные типы ГПМ Предназначены для подъема грузов на небольшую высоту. Используются при монтажных или ремонтных работах. Домкраты Винтовой домкрат Гидравлический домкрат Пневматический домкрат

Основные типы ГПМ Предназначены для прямолинейного перемещения грузов. Используются как самостоятельные машины и как составные части механизмов более сложных машин (кранов). Лебедки Однобарабанная лебедка Двухбарабанная лебедка

Основные типы ГПМ Применяют для перемещения штучных и сыпучих грузов по пространственной трассе произвольной конфигурации и различной протяженности. Краны изготовляют в виде консольных или пролетных конструкций. Краны

Основные типы ГПМ Состоят из неповоротной и поворотной частей. К поворотной части прикреплена стрела, конец которой снабжен полиспастом с крюковой обоймой, несущей грузозахватное устройство. Полиспаст может быть также связан с тележкой, перемещающейся по стреле. Груз в этих кранах всегда находится вне опорного контура крана. Консольные краны неповоротная часть поворотная часть стрела полиспаст крюковая обойма неповоротная часть крюковая обойма полиспаст поворотная часть

Основные типы ГПМ Состоят из пролетного строения и перемещающейся по нему грузовой тележки с полиспастом, несущей грузозахватное устройство. Груз находится в пределах опорного контура крана. Краны мостового (пролетного) типа полиспаст пролетное строение (мост крана) полиспаст крановые рельсы крюковая обойма грузовая тележка

Основные типы ГПМ Применяют на карьерах облицовочного камня, в промышленном строительстве, в горной промышленности. Перемещают грузы в пределах круга или сектора, радиус которого равен вылету стрелы Мачтовые поворотные краны 1 - стрела; 2 - мачта; 3 - стойки укосины

Основные типы ГПМ Применяют в основном в строительстве. Перемещают грузы в груз в пределах прямоугольника, длина которого равна длине путей, а ширина – двойному вылету стрелы. Башенные стреловые поворотные краны Башенный кран с кареточной стрелой Башенный кран с подъемной стрелой

Основные типы ГПМ Не связаны с определенным местом использования как по условиям энергообеспечения, так и по условиям взаимодействия с местностью. Используются во всех областях промышленной деятельности. Передвигаются непосредственно по местности и обслуживают площадки любой конфигурации. Самоходные стреловые краны Монтажный кран на гусеничном ходу Автомобильный кран с телескопической стрелой Кран - трубоукладчик

Основные типы ГПМ Используются для перемещения грузов в зоне железнодорожных колей. Снабжены рельсоколесным ходовым оборудованием нормального железнодорожного типа. Железнодорожные стреловые краны Железнодорожный кран СОКОЛ Железнодорожный кран Little Giant SPR 64

Основные типы ГПМ Используются для подъема затонувших объектов, в мостостроительстве, в судостроении. Выполняют в виде крановой поворотной или неповоротной части, установленной на самоходном или несамоходном понтоне Плавучие краны

Основные типы ГПМ Используются для внутрицехового и складского транспорта. Изготовляют в виде передвигающихся по подкрановым путям мостов, вдоль которых перемещается тележка с подъемным механизмом и полиспастом, несущим грузозахватное устройство. Обслуживаемая площадка прямоугольник. Мостовые и козловые краны Козловой кран Мостовой кран

Основные типы ГПМ Кабельные краны имеют несущий канат, закрепленный в верхней части опор (мачт или башен). По несущему канату перемещается тележка с грузовым подъемным устройством. Частая область применения - горное дело (карьеры). При стационарных мачтах или башнях обслуживаемая трасса линия, при одной передвижной башне обслуживаемая зона – сектор круга, при двух передвижных башнях – прямоугольник. Кабельные краны Кабельный кран Грузовая тележка кабельного крана

Основные характеристики ГПМ грузоподъёмность; режим работы; скорость подъема (опускания) груза; линейная скорость перемещения грузовой тележки (крана); угловая скорость поворота вращающихся частей крана; цикличность работы; масса машины и контргрузов.

Основные характеристики ГПМ Грузоподъёмность - вес максимального рабочего груза, на подъём которого рассчитана машина. В эту величину, кроме собственно перемещаемого (поднимаемого) груза также включается вес сменных грузоподъемных и вспомогательных приспособлений, подвешиваемых к грузоподъёмному органу (грейфера, электромагнита, бадьи и т. п.).

Основные характеристики ГПМ вылет R (м) для стреловых кранов, пролет L и вылет консоли L1 (м), высота подъема крюка Н (м), колея крана К (м) база В (м). Основные параметры кранов: а) стрелового; б) пролетного

Типовые крановые механизмы Исполнительные механизмы ГПМ обеспечивают необходимые перемещения грузозахватного устройства. Им присваивают наименование в зависимости от выполняемых операций: механизм подъёма в виде лебёдки в комбинации с полиспастом; механизм передвижения, который производит перемещение крана или какой-либо его части; механизм изменения вылета, изменяющий положение грузового крюка относительно остова; механизм поворота (вращения) поворотной части крана.

Типовые крановые механизмы Любой механизм грузоподъемной машины состоит из четырех базовых элементов: привод тормоз передаточный механизм рабочий (исполнительный) орган

Типовые крановые механизмы Привод кранового механизма может быть от двигателя (парового, пневматического, внутреннего сгорания, гидравлического, электрического) или ручной. Наибольшее распространение имеют электрические двигатели и двигатели внутреннего сгорания, меньше гидравлические двигатели, ручной привод используют лишь в редко применяемых монтажных устройствах малой грузоподъемности и как аварийный.

Типовые крановые механизмы Тормозные устройства используют как для остановки рабочего органа, так и для регулирования его скорости движения перед остановкой. тормоз ТКГтормоз ТКТтормоз ТКП

Типовые крановые механизмы Передачи применяют обычно зубчатые (цилиндрические и/или конические) или червячные (в ГПМ с ручным приводом).

Типовые крановые механизмы Рабочий орган механизма - элемент, непосредственно осуществляющий рабочий процесс механизма. В механизмах подъема рабочим органом является грузозахватное устройство, связанный с ним канатный полиспаст и барабан. В механизмах передвижения - ходовое колесо или гусеница. В механизмах вращения - опорно-поворотное устройство (ОПУ), связывающее неповоротную и поворотную части крана.

Рабочий процесс ГПМ Грузоподъемные машины являются машинами прерывного (цикличного) действия. Цикл рабочего процесса ГПМ характеризуется следующими операциями: захват (зачаливание) груза и его подъем; передвижение крана (грузовой тележки); изменение вылета или перемещение крюка; вращение поворотной части крана; опускание груза и его отцепка; возврат крюка в исходное положение.

Рабочий процесс ГПМ Операции передвижения крана, передвижения грузовой тележки крана, вращения поворотной части крана могут сочетаться произвольно как между собой, так и с операцией подъема или опускания груза. Нормальным считается сочетание двух операций, например, подъема груза и вращения поворотной части.

Рабочий процесс ГПМ Каждая операция, связанная с работой кранового механизма, характеризуется: периодом пуска (разгона) соответствующего механизма, периодом его работы в установившемся режиме, периодом торможения (останова) и периодом простоя (пауза).

Рабочий процесс ГПМ Полное время цикла работы механизма ГПМ, с: где- суммарное время пуска механизма, с; - суммарное время движения (работы) механизма в установившемся режиме, с; - суммарное время торможения механизма, с; - суммарное время пауз (простоев) механизма, с; При расчете времени цикла работы ГПМ следует учитывать совмещение операций введением коэффициента совмещения операций

Рабочий процесс ГПМ Продолжительность включения механизма ПВ, % – это отношение времени работы механизма в течение цикла к полному времени цикла: Продолжительность включения механизма ПВ характеризует интенсивность использования механизма. где- время работы механизма в течение цикла, с - продолжительность полного цикла, с

Рабочий процесс ГПМ Коэффициент использования номинальной грузоподъемности: где- грузоподъемность в конкретный момент времени, т - продолжительность работы с грузоподъемностью, с - грузоподъемность машины, т

Производительность ГПМ При работе с одинаковыми по весу штучными грузами, т/ч При работе с различными по весу грузами, т/ч При перегрузке сыпучего материала, т/ч

Производительность ГПМ где - число циклов перемещения грузов при непрерывной работе - масса транспортируемого груза (полезная грузоподъемность), т - коэффициент распределения нагрузок (использования полезной грузоподъемности) - коэффициент использования крана по времени - ёмкость грузоподъемного сосуда (грейфера, ковша, бадьи, т.п.), м 3 - число грузов с различными массами - насыпная (объёмная) масса груза, т/м 3 - коэффициент заполнения грузоподъемного сосуда

Производительность ГПМ Полезная грузоподъемность равна: номинальной грузоподъемности для крюковых кранов; весу захватываемого груза (обычно от 0,4 до 0,6 Q) - для грейферных кранов; весу материала в ковшах (обычно от 0,7 до 0,85 Q) - для крюковых кранов при работе с ковшами.

Производительность ГПМ Средняя продолжительность цикла, с где - время, затрачиваемое на отдельные движения механизма крана (крана) в течение цикла, с - время пауз в работе крана в течение цикла, с

Производительность ГПМ Время, затрачиваемое на отдельные движения механизма крана (крана) в течение цикла, с где- средняя величина пути установившегося движения, м - средняя величина скорости установившегося движения, м/с

Производительность ГПМ Число циклов перемещения грузов в час, час -1