Grúa pórtico de giro completo. Grúa pórtico y su papel en la obra del puerto. Variedades de grúas portal.

Grúas de pórtico

Las grúas giratorias de pórtico son el tipo más común de grúa de colocación de hormigón que se utiliza en la ingeniería hidráulica para suministrar cubos de mezcla de hormigón desde un paso elevado hasta los bloques de construcción. Al estar instaladas en el área principal de mecanización, estas grúas atienden todos los trabajos preparatorios del complejo de hormigón, y también se utilizan en áreas abiertas para atender las operaciones ampliadas de ensamblaje y recarga.

La grúa giratoria de portal es una estructura de soporte: un portal que se mueve a lo largo de las vías del tren con una parte de grúa giratoria instalada en él. El pórtico es la principal diferencia entre las grúas giratorias de pórtico y las grúas giratorias de otros diseños. La parte de la grúa giratoria está unificada para la instalación en varias estructuras de soporte móviles (Fig. 31). El portal de la grúa puede bloquear varias vías de ferrocarril (portales de una, dos, tres y varias vías).

La capacidad de elevación de las grúas pórtico tipo edificio alcanza los 20/30 g en un alcance de 50/20 m, lo que asegura el suministro de mezcla de hormigón en tinas con una capacidad de 6 m3.

La profundidad de descenso del gancho por debajo de la cabeza del riel de la grúa depende de la altura del caballete de hormigón y alcanza los 70 mo más; altura de elevación del gancho sobre el carril de la grúa 36 m.

Las grúas de pórtico de tipo de construcción se fabrican solo con grúas de gancho. Sus portales tienen una gran altura, ya que debajo de ellos se pueden transportar armaduras de refuerzo y otros materiales de construcción de grandes dimensiones a lo largo del paso elevado.

Las grúas de construcción tienen las mismas altas velocidades de elevación que las grúas de transferencia. Sin embargo, sus velocidades de giro y cambios de salida son algo menores que las de recarga, lo que es necesario para reducir el balanceo de la carga, que suele colgar de largas cuerdas.

La capacidad de elevación de las grúas pórtico de tipo especial alcanza las 100 toneladas y un alcance de hasta 50 m.

Una vista general de la grúa de pluma de pórtico de construcción se muestra en la fig. 32. Los componentes principales de la grúa son: pluma, marco, marco giratorio, dispositivo de giro, portal, mecanismos para girar la parte giratoria, levantar la carga y cambiar el alcance, la cabina de control de la grúa.

El movimiento de la grúa se realiza mediante motores eléctricos situados en los carros de tracción del portal, desde donde se transmite el giro a través del reductor a las ruedas. La unidad individual es conveniente en operación y reparación y no es tan sensible a daños en el portal.

Arroz. 31. Esquemas de grúas portal-jib:
un - portal; b - semiportal; c - en un soporte triangular (inclinado); g - moviéndose a lo largo del portal; d - concha con un búnker; 1 - tolva de carga; 2 - transportadores; 3 - mangas

Teniendo en cuenta que estas grúas en las condiciones de construcción de ingeniería hidráulica generalmente se instalan en bastidores altos de hormigón, y también teniendo en cuenta la gran área de barlovento de la grúa y la carga, el número de ruedas motrices de la grúa es normalmente tomado igual al 50% y, a veces, al 100% de su presencia total, lo que elimina el riesgo de resbalones.

En la fig. 33 muestra trenes de rodaje típicos de grúas de pluma portal con una capacidad de elevación de 3-25 toneladas de la planta que lleva el nombre. Kírov. La pata del portal de la grúa de tres toneladas descansa directamente sobre el carro; para grúas de cinco toneladas, la presión de la pata del portal se transmite al mismo carro y adicionalmente a la tercera rueda; para grúas de 10 y 15 toneladas, la pata del portal a través del balanceador descansa sobre los bogies de tracción y locomotora.

Arroz. 32. Grúa de pórtico de construcción: o - con tronco curvo y riostra flexible; b - con un tronco recto y un soporte rígido

Arroz. 33. Tipos de trenes de rodaje de grúas de portal: a - de dos ruedas; b y e - de tres ruedas; en - cuatro ruedas; g - ocho ruedas

Para garantizar el correcto movimiento del portal a lo largo de los caminos, es necesario observar:
a) instalación en una sola línea de las tiras de cada lado del portal y el paralelismo de las líneas de las ruedas de ambos lados del portal entre sí;
b) igualdad de diámetros de todas las ruedas motrices;
c) el perfil correcto de las ruedas. El incumplimiento de estas condiciones conduce a una violación de la geometría del portal de la grúa y al desgaste prematuro de su mecanismo de movimiento.

Las grúas de pórtico se distinguen principalmente por la disposición de los brazos, que son los elementos más característicos que determinan tanto el diseño de las grúas como su rendimiento.

Los dispositivos de pluma, por regla general, tienen un movimiento horizontal de la carga y están hechos con plumas rectas o articuladas de varios tipos.

Plumas articuladas con un mecanismo equilibrado para cambiar el alcance aseguran la trayectoria horizontal del movimiento de la carga suspendida en el gancho, lo que al mismo tiempo crea condiciones para el equilibrio de la carga con respecto al propio mecanismo.

Las más comunes son las flechas articuladas con movimiento horizontal de los bloques finales, hechas de acuerdo con uno de los siguientes esquemas: a) una flecha con un puntal flexible (ver Fig. 32, a) y b) una flecha con un puntal rígido (ver Fig. 32.6).

Los brazos están soportados por las bisagras inferiores, que conectan los brazos al bastidor giratorio, y las varillas de los brazos, que conectan los brazos con los mecanismos para cambiar el alcance y equilibrarlos con contrapesos.

Para la inspección y el mantenimiento de los bloques finales de pluma, los brazos están equipados con una escalera con barandillas y una plataforma.

Los brazos de la grúa están equilibrados por contrapesos móviles, que se seleccionan de modo que el momento creado por su peso en relación con el eje de rotación de la palanca, para todas las posiciones de los brazos, sea igual al momento en el mismo eje creado por el peso total. de las botavaras (pluma, foque y viento). Con esta disposición, las flechas están siempre en un estado de equilibrio indiferente y se requiere poco esfuerzo para cambiar su proyección.

Dado que al cambiar el ángulo de inclinación (salida) de los brazos articulados, la carga se mueve casi horizontalmente, al realizar esta operación, no se gasta energía adicional para levantar la carga.

El uso de brazos articulados y equilibrados permite cambiar de forma fácil y segura el alcance de una grúa con carga, utilizando este movimiento como principal de trabajo, junto con los movimientos de elevación y giro.

Los mecanismos de cambio de salida suelen tener una conexión cinemática rígida con el dispositivo de pluma para excluir los movimientos espontáneos de las plumas bajo la acción de fuerzas horizontales (viento, fuerzas de inercia, desviación de los cables de carga de la vertical, etc.).

Arroz. 34. Tipos de mecanismos de cambio de salida

En la fig. En la figura 34 se muestran los principales tipos de mecanismos de cambio de marcha: cremallera (a) con carriles de engranajes o piñones, tornillo (b) con tuerca giratoria o tornillo, hidráulico (c), sector (d), sector-manivela (e) y manivela- varilla (e), en la que el paso a paso está conectado directamente a la flecha o al yugo. El mecanismo de piñón y cremallera es el más simple de todos los tipos, fácil de fabricar y cada vez más utilizado.

La parte giratoria de la grúa (Fig. 35) descansa sobre un dispositivo de giro en forma de rodamientos de ruedas, rodillos o bolas con un pasador de centrado (columna) fijado en la estructura metálica del portal. En el marco de la parte giratoria hay cabrestantes de elevación, mecanismos para girar y cambiar: despegue, equipo eléctrico y una cabina con un panel de control.

Los mecanismos de giro de las grúas de pórtico consisten en una mesa giratoria que soporta y centra la parte giratoria de la grúa, y un accionamiento que gira la parte giratoria.

Arroz. 35. La parte giratoria de la grúa pluma de pórtico en la plataforma giratoria:
1 - palanca con contrapeso de pluma; 2 - mecanismo de piñón y cremallera para cambiar la salida; 3 - cabrestante; 4 - mecanismo de giro

Dependiendo del tipo de dispositivo de giro, las grúas se distinguen con un dispositivo montado en círculos de giro (válvulas de rueda, rodillo y bola) y montado en columnas giratorias. Los mecanismos de giro suelen tener embragues con límite de par y frenos abiertos controlados. Recientemente, también se ha utilizado el accionamiento hidráulico.

Los mecanismos de elevación de las grúas pluma ortal son muy diversos. Las partes principales del mecanismo de elevación son los dispositivos de agarre de carga, los bloques de polea de cable, el cabrestante de accionamiento, el sistema de control y los dispositivos de señalización y seguridad. La disposición y el diseño de los dispositivos de manejo de carga, cabrestantes y otras unidades, así como el esquema de cableado del cable dependen de la capacidad de elevación, el propósito de la grúa y el tipo de su dispositivo de pluma.

Todas las grúas pórtico están equipadas con limitadores de carga e indicadores de salida de la pluma.

Las grúas autopropulsadas de rotación completa con pluma de pórtico se usan más ampliamente cuando se coloca mezcla de concreto desde bastidores transportadores de concreto en las partes media y alta de las estructuras. Estas grúas son especialmente importantes cuando se combinan trabajos de construcción e instalación en la construcción de estructuras hidroeléctricas, donde, junto con la colocación de hormigón, se lleva a cabo una gran cantidad de trabajo en la instalación de estructuras metálicas del compartimiento del tablero de distribución y partes integradas de unidades hidráulicas. Con la correcta ubicación de las grúas en relación al compartimiento de escudos y tuberías de succión, parece posible atenderlas con todo el frente de colocación de la mezcla de concreto y trabajos de instalación en el edificio de la central.

La instalación de la grúa debe llevarse a cabo bajo la dirección de un especialista experimentado de acuerdo con un proyecto diseñado previamente para la organización del trabajo de instalación. El método de montaje depende principalmente de los medios de montaje disponibles, su capacidad de carga y altura de elevación.

Durante el funcionamiento de las grúas pórtico, se debe prestar atención principal al estado de las vías del tren, el cumplimiento de las reglas establecidas para levantar la carga, garantizar la estabilidad de la grúa en estado inactivo y el cumplimiento de las normas de seguridad. Durante la operación de las grúas, se establece un sistema de reparaciones preventivas y de rutina, inspección periódica de las grúas, ajuste y lubricación de componentes y piezas individuales de acuerdo con las instrucciones de fábrica, supervisión sistemática del estado de la estructura de soporte de la grúa y sus mecanismos. obligatorio.

La verificación de la estabilidad de la grúa de pluma de pórtico, elevando (o bajando) la carga máxima, se lleva a cabo teniendo en cuenta la influencia de las fuerzas de inercia y la presión del viento dirigida hacia la carga con el cabezal de diseño para el estado operativo de la grúa.

Para una grúa sin carga, el control de estabilidad se realiza teniendo en cuenta la acción del viento con la cabeza de diseño para el estado de reposo de la grúa.

A categoría: - Mástiles, chevres, pórticos y grúas de mástil-pluma

Una grúa pórtico es un equipo de manejo de materiales con una gran capacidad de elevación. Se instala una estructura giratoria masiva en el portal, que se mueve a lo largo de los rieles. Esta técnica se utiliza en espacios abiertos, debido a que tiene un gran peso y grandes dimensiones. Dependiendo del diseño, las grúas pórtico tienen diferentes aplicaciones.

Uso de grúas pórtico

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Características de las grúas pórtico portuarias

Las grúas portuarias móviles se utilizan para contenedores y otras cargas pesadas. Entre sus características:

• capacidad de carga - 1,5-2 toneladas;
• salida - 15-40 m;
• disponibilidad de equipo de reemplazo.

Por regla general, las máquinas con una capacidad de elevación de más de 3 toneladas están equipadas con ganchos para carga por piezas y cucharas. Las cucharas se utilizan de forma limitada, la mayoría de los ascensores están equipados únicamente con un gancho. La capacidad de carga suele permanecer constante en todas las salidas.

Entre las grúas móviles modernas, los modelos universales son los más demandados, que son adecuados para cualquier trabajo portuario. Se caracterizan por su alta eficiencia y productividad, hacen frente a cargas pesadas de forma rápida y eficiente.

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3.1 Grúas pórtico.

Una grúa pórtico es una máquina de elevación y transporte compleja, cuya complejidad de diseño está determinada por la complejidad de las operaciones tecnológicas y los mayores requisitos para la precisión de ejecución y operación de la grúa.

Figura 3.1 - Grúa pórtico. forma general.
carro de 1 vía;

4 contrapesos fijos;

control de 5 cabinas;

6 cabinas para mecanismos;

7-mecanismo para cambio de salida;

8 contrapesos móviles;

10-tipo duro;

equipo de trabajo de 12 turnos;

3.2 Clasificación de las grúas pórtico según su finalidad

Según su propósito funcional, las grúas pórtico se dividen en: recarga, montaje, construcción, construcción naval (Fig. 3.2)

Figura 3.2 - Diagrama de bloques de la clasificación de las grúas pórtico
3.3 Grúas pórtico

Grúas portuarias. La capacidad de elevación de las grúas utilizadas en los puertos para cargar carga a granel oscila entre 1,5 y 20 toneladas. Con una capacidad de carga de más de 3 toneladas, generalmente se suministran con equipos intercambiables: cucharas para manipular carga a granel y ganchos para manipular carga suelta. Para grúas con una capacidad de elevación de hasta 3 toneladas, inclusive, el uso de cucharas es muy limitado, se utilizan principalmente para abastecer de carbón a barcos costeros y fluviales. Por lo tanto, para simplificar el mecanismo de elevación, estas grúas generalmente se fabrican solo con ganchos. Para atraques marítimos especializados con grandes cantidades de carga a granel, es recomendable utilizar grúas de cuchara con una capacidad de elevación de hasta 25 toneladas.

Las grúas portuarias suelen tener una capacidad de elevación constante en todos los alcances. Según el ancho de los almacenes de cordón y los buques atendidos, las grúas portuarias tienen un alcance máximo de 15 a 40 m (y 30 m suelen ser 25). El voladizo mínimo se toma de consideraciones de diseño. Para atender el área más grande desde una instalación de grúa, uno debe esforzarse por tener este voladizo lo más corto posible. El ancho del portal (la distancia entre los ejes de los rieles de la grúa depende de la cantidad de vías férreas bloqueadas por el portal. Por lo general, los portales se hacen de vía única, de tres vías, de vía doble y. En algunos casos, los portales se reemplazan por semiportales en forma de L, en los que el marco horizontal de la estructura metálica en un lado descansa directamente sobre los trenes de aterrizaje, rodando sobre rieles de grúa colocados en las estructuras de soporte de los almacenes de cordón (Fig. 3.3) o en especial sobrevuelos

Figura 3.3 - Grúa semipórtico
en diferentes niveles (Fig. 3.4). Esto hace posible acercar el eje de rotación de la grúa al barco que se está descargando, sin tener que recurrir a la construcción de costosos muros de contención macizos. Con grandes fluctuaciones en el nivel del agua en el río durante las inundaciones, los trenes de aterrizaje que corren a lo largo del riel inferior y parte de la estructura metálica del semiportal a menudo trabajan bajo el agua.

La parte giratoria de la grúa en un pórtico de vía simple se instala en el centro de su tramo, en un pórtico de vía doble, a veces se desplaza a uno de los rieles de la grúa, según las condiciones de funcionamiento de la grúa. La parte giratoria de la grúa en un portal de tres vías a veces es móvil, lo que aumenta el área de servicio, pero complica el diseño de la grúa.

Debido al alto costo de la construcción de pistas y terraplenes para grúas, la presión sobre las ruedas de las grúas generalmente se limita a 20-30 toneladas, dependiendo de esta presión, se determina el número de ruedas en movimiento.

Figura 3.4 - Grúa pórtico sobre semipórtico de diseño especial
Posibilidades de utilizar grúas pórtico para una amplia gama de operaciones:

▬ transbordo de carga suelta con la ayuda de un gancho de carga;

▬ trabajar con cargas pesadas;

▬ manejo de carga a granel con cuchara;

▬ trabajar con un imán;

▬ manipulación de chatarra con cuchara rectangular;

▬ manipulación de contenedores con esparcidor.

Las grúas con búnker (grúas del tipo "canguro") en el portal (Fig. 5) se utilizan para descargar carga a granel de barcos con un flujo de carga estable.

La rotación se elimina del ciclo de trabajo de la grúa, lo que aumenta la productividad. El movimiento de la cuchara desde la bodega hasta el búnker y de regreso lo proporcionan solo los mecanismos para levantar y cambiar la salida. desde el agarre

Figura 3.5 - Grúas pórtico con tolva (tipo canguro)
la carga se vierte en el búnker y se entrega al almacén mediante cintas transportadoras, una o dos de las cuales están montadas en una grúa. Las dimensiones del bunker en planta, teniendo en cuenta el balanceo de la cuchara sobre las cuerdas, son significativas. Para reducir el balanceo, la longitud de la suspensión debe ser lo más corta posible. Al mover la grúa a lo largo de la embarcación, el búnker no debe sobresalir hacia la barandilla de tierra más allá del tamaño del portal. En la grúa de la planta PTO les. S. M. Kirov (Fig. 3.5, a) el búnker se hace giratorio. Al descargar carga del barco, la tolva se instala horizontalmente, y cuando la grúa se mueve a lo largo del muelle, verticalmente; al mismo tiempo, el búnker no toca las superestructuras del barco. En la grúa Kampnagel, por las mismas razones, el búnker se hace móvil (Fig. 5, b). Esto le permite reducir la duración del movimiento de la cuchara y el peso del sistema de pluma.

3.4 Montaje de grúas de construcción y reparación naval

Las grúas de montaje están diseñadas para trabajar con carga de piezas críticas. Las grúas de construcción y reparación de barcos generalmente se montan en portales altos para servir mejor en el trabajo de construcción y reparación de barcos. Las grúas pórtico instaladas en los terraplenes de los astilleros para completar los barcos a flote se denominan grúas de equipamiento. También se utilizan en la reparación de barcos en terraplenes de reparación y en diques secos.

Las grúas de pórtico utilizadas para ensamblar cascos de barcos en gradas se denominan grúas de grada (Fig. 3.6). La tecnología moderna de construcción de barcos prevé el ensamblaje del casco del barco con unidades grandes, por lo que la capacidad de elevación de las gradas y las grúas de equipamiento alcanza las 80 toneladas o más.

Figura 3.6 - Grúa de madera

La altura de elevación del gancho sobre la cabeza de los rieles de la grúa de las grúas de montaje (Fig. 3.7) alcanza los 50 m, por lo general, se instalan en portales altos especiales (Fig. 3.7) y, a partir de una capacidad de elevación de 20 toneladas o más , están equipados con dos ganchos: principal y auxiliar.

A menudo, las grúas de montaje tienen una capacidad de elevación variable según el alcance. Las velocidades de los movimientos de trabajo de tales grúas, a diferencia de las grúas de recarga, son pequeñas.

Para facilitar la instalación del equipo montado, el mecanismo de elevación principal y, a veces, otros mecanismos de grúa, tienen una velocidad baja (de aterrizaje) adicional. El alcance máximo de las grúas de montaje a veces alcanza los 35-40 m.

Un grupo especial lo forman las grúas de muelle instaladas en los laterales de los muelles flotantes (Fig. 3.8, 3.9 y 3.10), que sirven para realizar trabajos en el interior de los muelles. Se mueven a lo largo de la pared del muelle a lo largo de pistas con muy poco

Figura 3.7 - Grúa de montaje

Figura 3.8 - Grúa de muelle con pluma de celosía
gálibo-3,0 a 4,5 m En este sentido, es necesario tomar medidas especiales para garantizar la estabilidad de las grúas. La estabilidad de la grúa la proporcionan los contrapesos en la parte giratoria y, si es necesario, el vertido de hormigón en

Figura 3.9 - Grúa de muelle con pluma tipo caja

Figura 3.10 - Aplicación de grúas de muelle en diques flotantes (astillero de Riga)
soportes de portales. Además de las empuñaduras antirrobo, las grúas de muelle están equipadas con empuñaduras antivuelco (agarres toncer) que cubren constantemente las cabezas de los rieles de la grúa y protegen la grúa de posibles vuelcos durante sobrecargas y sujetan la grúa cuando

viento huracanado lateral. Los rieles de la grúa en el muelle deben estar bien sujetos para resistir las fuerzas de desgarro. A veces, los brazos de las grúas de muelle deben almacenarse en la posición de almacenamiento durante el transporte en alta mar. Las grúas de muelle se diseñan teniendo en cuenta el balanceo y el ajuste del muelle.

3.5 Grúas de pórtico de construcción

Las grúas de pórtico de construcción se utilizan para la mecanización de los trabajos de construcción. El uso de grúas pórtico en la construcción por su alto costo solo es recomendable cuando se recargan grandes cantidades de materiales, cuando la grúa trabaja mucho tiempo en un mismo lugar.

Figura 3.11 - Grúas de pórtico de construcción sobre bastidor de hormigón
En la actualidad, las grúas pórtico son muy utilizadas en la construcción de presas, esclusas y edificios de potencia de grandes centrales hidroeléctricas (Fig. 11) para la colocación de hormigón suministrado en cangilones a lo largo de un caballete de hormigón. La grúa descarga los cangilones, que se llevan a lo largo del paso elevado bajo el portal de la grúa, y los entrega a los bloques, donde los cangilones se vacían y se vuelven a cargar en los vehículos. Con la ayuda de grúas pórtico, se instalan e instalan encofrados (en forma de paneles), armaduras de refuerzo, losas, carcasas, partes incrustadas de compuertas y turbinas, etc.. Al final de la construcción, estas grúas se utilizan para montar el equipo principal.

Las grúas pórtico de construcción suelen tener una capacidad de elevación de 10 a 20 toneladas, dependiendo del alcance de la pluma, puede ser variable. El alcance máximo de estas grúas depende del ancho de las presas y alcanza los 50 m, la altura del gancho por encima de la cabeza del raíl de la grúa es de 36 m, la profundidad de descenso del gancho por debajo de la cabeza del raíl de la grúa depende de la altura del paso elevado y alcanza los 70 m o más.

Para garantizar una alta productividad a alturas de elevación tan altas, las grúas de construcción tienen las mismas altas velocidades de elevación que las grúas de transferencia. Sin embargo, la tasa de giro y cambio

Figura 3.12 - Grúa pórtico de construcción con mayor capacidad de elevación en el puerto de Baltimore, EE. UU.
las salidas de las grúas de obra son algo menores que las de las grúas de recarga, debido a la necesidad de reducir el balanceo de la carga, que suele colgar de largas cuerdas. Las grúas de construcción se fabrican únicamente con grúas de gancho. Sus portales son de gran altura, ya que debajo de ellos se pueden transportar a lo largo del paso elevado armaduras de refuerzo y carcasas de tuberías a las turbinas (Fig. 3.12).

Cuando se consideran varios tipos de grúas pórtico, lo más correcto es distinguirlas de acuerdo con los esquemas cinemáticos de los brazos, que determinan tanto el diseño de la grúa en su conjunto como su desempeño.

Figura 3.13 - Pluma de elevación simple
En la Fig. 3.13 se muestra una pluma de elevación simple, que no permite el movimiento horizontal de la carga cuando se cambia el alcance.

El desequilibrio en el peso de la pluma y la elevación o el descenso de la carga al cambiar el alcance requieren mecanismos muy potentes para cambiar el alcance, por lo que tales plumas se encuentran solo en tipos de grúas más antiguas. Las grúas con brazos simples tienen una productividad reducida, ya que lleva mucho tiempo colocar la carga en la posición correcta.

En la actualidad, para las grúas pórtico se utilizan brazos total o parcialmente equilibrados, que aseguran el movimiento de la carga a lo largo de una trayectoria próxima a la horizontal. La potencia de los motores de los mecanismos para cambiar el alcance de tales flechas se gasta solo en vencer la fricción en las bisagras de las flechas, hacer rodar las cuerdas sobre los bloques y vencer las resistencias del viento y la inercia. Por lo general, una pequeña parte de la potencia se gasta en una pequeña elevación y descenso de la carga debido a la desviación de su trayectoria de la línea horizontal exacta y en superar la parte desequilibrada del momento del peso de la pluma.

Figura 3.14 - Pluma articulada con tronco perfilado y tirante flexible
Se han propuesto e implementado un gran número de esquemas de brazos con movimiento horizontal de la carga con cambio de alcance. A continuación se presentan cuatro esquemas que han recibido el uso más generalizado.

El primer esquema son flechas articuladas con un tronco perfilado y una abrazadera flexible (Fig. 3.14). El brazo está formado por brazo 3, tronco 1 y tirante 2. La parte curva del tronco está perfilada de manera que se asegura el movimiento horizontal de la carga. La trayectoria del final del baúl depende de la posición de la cuerda de carga. Si la cuerda es paralela al eje de la flecha, entonces el extremo del tronco se mueve horizontalmente. Con la ayuda de una flecha de este tipo, es posible obtener la aproximación más cercana de la trayectoria del movimiento de la carga a la horizontal al cambiar la salida.

El segundo esquema son flechas articuladas con un tronco recto (Fig. 3.15) y con una abrazadera rígida o flexible.

El tirante rígido del tronco, con suficiente anchura en la parte inferior, reduce significativamente la torsión de la flecha bajo la acción de las fuerzas de inercia aplicadas en el extremo del tronco y evita que el tronco vuelque en caso de rotura de carga. Debido a estas propiedades, un tipo rígido se usa ampliamente en grúas y grúas de pórtico de alta velocidad.

Figura 3.15 - Pluma articulada con tronco recto y tensor rígido.
con una gran capacidad de carga (75-100 toneladas). La capacidad de elevación de las grúas flotantes equipadas con brazos de este tipo alcanza las 350 toneladas.

Cuando el tronco es flexible, se reduce el peso de la flecha, pero aumenta el riesgo de torcer la flecha y volcar el tronco.

Se ha desarrollado el diseño de la pluma con una bisagra adicional, que asegura la rotación del tronco en la dirección transversal. La abrazadera del tronco en esta flecha está hecha en forma de una rama de la cuerda.

Cuando se producen fuerzas transversales en el extremo del tronco, éste gira sin torcer la flecha.

Las desventajas de las flechas con un tronco recto incluyen una gran longitud del tronco, un gran peso y una gran resistencia al viento en presencia de una abrazadera rígida.

El tercer esquema son flechas con polipastos de cadena igualadores. Tales flechas proporcionan el movimiento de la carga a lo largo de una línea cercana a la horizontal. Para reducir la longitud del cable de carga, a veces se utilizan polipastos de cadena de nivelación más cortos (Fig. 3.16).

Las flechas con poleas niveladoras son livianas, fáciles de fabricar, fáciles de instalar y le permiten colocarlas fácilmente en la posición guardada.

Figura 3.16 - Pluma con polipasto de cadena de nivelación acortado
Las desventajas de estas plumas incluyen la gran longitud de los cables desde la carga hasta la cabeza de la pluma con voladizos bajos y, como resultado, un gran balanceo de la carga, así como un mayor consumo de cables de carga debido a su gran longitud y desgaste por rodar sobre bloques cuando cambia el voladizo.

El cuarto esquema son brazos con bloques de nivelación ubicados en una palanca giratoria y tirando de la cuerda de carga cuando cambia la salida (Fig. 3.17). La trayectoria del movimiento de la carga de tales flechas se desvía significativamente de la horizontal. La mejora de esta trayectoria suele provocar una importante complicación del dispositivo de pluma. El equilibrio del peso propio de las flechas en los cuatro esquemas se logra mediante un contrapeso móvil, que se encuentra en un balancín oscilante conectado a la flecha mediante una varilla rígida, o en un cable de suspensión, una flecha conectada a la flecha.

Figura 3.17 - pluma con bloque de nivelación

3.7 Mecanismos de cambio de salida

Los mecanismos para cambiar el alcance de las grúas pórtico deben tener una conexión cinemática rígida con la pluma para excluir movimientos espontáneos de esta última bajo la acción de fuerzas horizontales (viento, fuerzas de inercia, desviación de los cables de carga de la vertical, etc.) .

Los principales tipos de mecanismos de cambio de salida son: cremallera y piñón (Fig. 3.18, a) con rieles de engranaje o piñón; tornillo con tuerca giratoria (Fig. 3.18, b) o con tornillo giratorio, hidráulico (Fig. 3.18, c), sector (Fig. 3.18, d); manivela de sector (Fig. 3.18, e) y manivela, en la que la biela está conectada directamente a la pluma o al balancín (Fig. 3.18, f).

Figura 3.18 - Los principales tipos de mecanismos de cambio de salida: piñón y cremallera; b - tornillo; c - hidráulico; e - manivela de sector; e - manivela.

De los tipos anteriores, el mecanismo de cremallera es el más liviano y simple de fabricar y es cada vez más utilizado por los fabricantes de grúas.

El mecanismo de tornillo no es más pesado que el mecanismo de cremallera y piñón, pero es más difícil y costoso de fabricar y requiere un cuidadoso mantenimiento y control del estado de las roscas de tuerca y tornillo durante el funcionamiento de las grúas.

El mecanismo hidráulico puede proporcionar arranques y paradas del mecanismo muy suaves, pero es complicado y caro de fabricar. Durante la operación, requiere cuidado y supervisión calificados.

El mecanismo del sector es voluminoso, pesado y difícil de fabricar.

El mecanismo de manivela de sector es intermedio entre el mecanismo de sector y el de manivela, es más simple y liviano que el mecanismo de sector.

El mecanismo de manivela, siempre que las posiciones extremas del brazo correspondan a los puntos muertos del mecanismo, es confiable y seguro en su operación, ya que no requiere protecciones en los extremos y excluye la posibilidad de que el brazo caiga o se incline sobre la grúa cuando va más allá de las posiciones extremas. Por peso, este es uno de los mecanismos más pesados.

3.8 Mecanismos de viaje

3.8.1 Sistema de viaje por ferrocarril.

En la gran mayoría de las grúas pórtico modernas, los mecanismos de movimiento se realizan con accionamientos individuales para cada carro de accionamiento. La sincronización de las unidades no se realiza eléctricamente, sino debido a la rigidez de los portales.

El número de ruedas motrices suele ser del 25 al 100% del número total de ruedas motrices. Se permite una pequeña cantidad de ruedas motrices solo cuando la grúa se mueve a lo largo de un camino estrictamente horizontal colocado sobre una base confiable, y con una pequeña área de barlovento de la grúa y la carga. Si no se cumplen estas condiciones, pueden ocurrir deslizamientos de las ruedas de los soportes de grúa con carga ligera.

Hay una gran cantidad de diseños de chasis diferentes. Los diseños más comunes con 16 ruedas en movimiento: 8 de tracción y 8 inactivas, pero se pueden organizar de diferentes maneras. La primera opción involucra solo dos carros de tracción ubicados en diagonal sobre las patas del portal. El motor de cada carro impulsa cuatro ruedas motrices. En la segunda versión, hay cuatro bogies de tracción ubicados debajo de las cuatro patas, el motor de cada bogie impulsa dos ruedas motrices.

Instalar dos motores de alta potencia con el equipo de control adecuado es más económico que cuatro motores de la misma potencia total, pero con cuatro ruedas motrices de un motor, se obtiene una cadena cinemática muy larga (10 engranajes y un par de tornillos sin fin). Con dos ruedas motrices de un motor, la cadena cinemática se puede acortar significativamente (3 engranajes y un par de tornillos sin fin), lo que compensa en gran medida los costos adicionales de instalar cuatro motores en lugar de dos.

Con dos motores, la transmisión es menos confiable, ya que si uno de ellos falla, la grúa no se puede mover, mientras que la operación temporal con tres motores en lugar de cuatro es bastante posible. Con dos motores, a menudo hay casos de sobrecarga de uno de los motores cuando se trabaja en vías de grúa irregulares, cuando el soporte en el que está instalado el otro motor se apaga debido al hundimiento irregular de las vías.

Las grúas de pórtico pesadas utilizan trenes de rodaje con un gran número de ruedas móviles. La Figura 3.19 muestra un carro de este tipo de una grúa de pórtico de 75 toneladas de la planta de toma de fuerza que lleva su nombre. Kirov sobre 10 ruedas con dos

Figura 3.19 - Tren de rodaje de una grúa de 75 toneladas de la planta de toma de fuerza que lleva el nombre de S. M. Kirov
motores Un rasgo característico de este carro es la disponibilidad para inspección o reparación de cualquier rueda en marcha. Estas ruedas están montadas en cajas de esquina removibles, cada una de las cuales está unida al marco con dos pernos. Para quitar cualquier rueda (bogie), es necesario liberarla de la carga con un gato hidráulico y un dispositivo especial, después de lo cual es suficiente levantar la rueda 2-3 mm y rodarla hacia un lado.

3.8.2 Sistema de rodadura neumático.

Kranbau Eberswalde ha hecho que sus grúas sean móviles. El proceso de alejamiento del sistema de grilletes sobre rieles comenzó en cooperación con I-BAU de Hamburgo con grúas sobre orugas, con las primeras grúas móviles para contenedores del sistema FEEDER SERVER en Ciudad Ho Chi Minh y con la producción de dos grúas transportadoras móviles. Ahora también se proporciona movilidad a la grúa de alto rendimiento, la grúa portuaria articulada AHC.

El diseño de la grúa sobre raíles AHC con capacidad de manipulación, seguridad y fiabilidad extremadamente altas se adapta a los requisitos del mercado basándose en el equipo probado del mecanismo de desplazamiento de la marca Kirova.

Para no interferir con el flujo de tráfico en el puerto, se conservan las ventajas de un portal alto. La carga óptima en vagones es posible gracias a la cobertura de dos o más vías férreas. Hay dos opciones de chasis disponibles:

▬ para conducción en línea recta y una pequeña frecuencia de movimiento en curva. Chasis basado en un diseño modificado de la grúa tipo RTG (Fig. 3.20).

Figura 3.20 - Trenes de rodaje con ruedas neumáticas que proporcionan movimiento a lo largo de una trayectoria recta
▬ Para una flexibilidad total, un tren de rodaje que ofrece la posibilidad de girar en el lugar. Equipo probado del arco de Kirov, reutilizado en el campo de los medios para transportar cargas pesadas. Una novedad a escala mundial: servidor FEEDER ". (Fig. 3.21).

Figura 3.21 - El sistema de funcionamiento FEEDER SERVER proporciona total movilidad: a - vista frontal; b - vista lateral
Ventajas del sistema FEEDER SERVER:

▬ Estructura de soporte de acero ligero y carro de grúa;

▬ Unidades de máquinas estandarizadas;

▬ Unidades de accionamiento modulares;

▬ Tiempo de instalación corto;

▬ Bajos costos de inversión;

▬ Bajos costos de operación;

▬ Movilidad;

▬ Alta eficiencia;

▬ Bajo nivel de ruido;

▬ Versátiles posibilidades de aplicación.

3.9 Estructuras del portal

La diversidad del diseño de portales se explica por la variedad de requisitos para portales y grúas, la diferencia en las tradiciones y la experiencia de las empresas de construcción de grúas y el poco conocimiento de los límites del uso racional de las estructuras del portal. Los portales difieren en el tipo de unión de los soportes a la barra transversal superior (con bisagras y rígidos) en el número de conexiones con la parte (tres y cuatro soportes) en la forma en que se forma la estructura (celosía, marco (ver Fig. 3.22 a, b) marco-torre (Fig. 3.22 , c), marco-diagonal (Fig. 3.22, d), según el número de uniones de soportes a la barra transversal superior: dos- (Fig. 3.22, 6) y cuatro -columna (Fig. 3.22, a), etc. El diseño del portal se ve afectado por el tipo de anillo giratorio: en un círculo de rodillos múltiples, en una columna giratoria y en un círculo giratorio de bolas.

Figura 3.22 - Portales: a - marco de cuatro postes; b - marco de dos columnas; en - marco-torre; g - marco-diagonal
Los pórticos de cuatro columnas requieren más metal que los pórticos de dos columnas, pero son menos propensos a deformarse, lo cual es importante para las grúas de montaje. En los diseños de grúas producidos en los últimos años, los portales de torre de marco se usan ampliamente, en los que una torre cilíndrica (Fig. 3.22, c), cilíndrica o piramidal está unida a un marco

Figura 3.23 - Esquemas de portales: a - vía única; b - doble vía; c - de tres vías

Figura 3.24 - Marco del portal de cuatro columnas de un diseño en forma de caja.
diseños Según las estadísticas, el uso de portales de dos columnas y torres de marcos se está expandiendo, mientras que los portales de cuatro columnas están disminuyendo.

3.10 Mecanismos de rotación

El mecanismo de giro de la grúa pórtico consta de un dispositivo de giro que soporta y centra la parte giratoria y un accionamiento que hace girar la parte giratoria. Según el tipo de dispositivo de giro, las grúas se distinguen en una columna y en una plataforma giratoria.

Dispositivos de giro para grúas sobre una columna.

Las grúas de pórtico en la columna se utilizan en dos tipos: con una columna fija o giratoria (Fig. 3.25).

En el primer caso (Fig. 3.25, a), la columna sirve como una continuación del portal y la parte giratoria gira a su alrededor. El peso de la parte giratoria con la carga se percibe por el cojinete de empuje en la parte superior de la columna y el momento de vuelco, por los soportes radiales en la parte superior de la columna y en su base.

En grúas con columna giratoria (Fig. 3.25, b), esta última es integral con la parte giratoria. En este caso, el peso de la parte giratoria con la carga lo toma el rodamiento ubicado en la parte inferior de la columna, y el momento de vuelco lo toman los apoyos radiales en la parte inferior de la columna y en la parte superior del portal. . Las grúas con columna giratoria son las más utilizadas.

Figura 3.25 - Esquema de apoyo de grúa sobre columna: a - con columna fija; b - con una columna rotatoria

Cojinetes de orientación para grúas sobre plato giratorio.

Las grúas de pórtico en el círculo giratorio se utilizan en dos tipos: con ruedas y con dispositivos giratorios de rodillos (o bolas).

Un dispositivo giratorio de ruedas generalmente tiene cuatro soportes y, según la carga, se instala una rueda o un carro de equilibrio de dos ruedas en cada soporte.

Los dispositivos de giro de rodillos están hechos con rodillos cónicos o cilíndricos (Fig. 3.26). En el primer caso, se trata de un rodamiento de rodillos cónicos de gran tamaño, en el que ambos aros están mecanizados en un cono de forma que la generatriz de estos conos y el eje de giro de los rodillos se cortan en un punto sobre el eje de giro de la pieza giratoria. , mientras los rodillos ruedan por los raíles sin resbalar. En el segundo caso, los rodillos tienen forma cilíndrica, las superficies de los anillos son dos planos y los rodillos ruedan con deslizamiento.

Dispositivos de giro de bolas. Se utilizan dos tipos de rodamientos de bolas: los que perciben solo carga vertical y los que perciben carga vertical, fuerzas horizontales y momento de vuelco. En todos los casos de uso de dispositivos de bola para su funcionamiento normal, es necesario proporcionar una rigidez significativamente mayor de cabezas, portales y platos giratorios que con dispositivos de rodillos y ruedas.

Figura 3.26 - Esquemas de dispositivos de giro de rodillos: a - con rodillos cónicos; b - con rodillos cilíndricos

3.11 Mecanismos de elevación

En las grúas de cuchara, los más comunes son los mecanismos de elevación, que consisten en dos cabrestantes independientes: elevación y cierre, que no tienen conexión mecánica ni eléctrica, cada uno de los cuales está controlado por su propio controlador. Las manijas de los controladores de estos cabrestantes están instaladas para que puedan controlarse por separado o juntos (con una mano).

Los cabrestantes están hechos de bloques unificados separados (motor eléctrico, freno, caja de cambios, tambor, cojinete principal del tambor, acoplamientos), que se instalan en un marco común. Este diseño de cabrestantes asegura su montaje conveniente casi sin trabajo de ajuste, y la intercambiabilidad de los bloques individuales simplifica enormemente la organización del trabajo de reparación.

Como puede verse en la Figura 3.27, los ejes del motor eléctrico, los ejes de entrada y salida de la caja de cambios y el tambor de estos cabrestantes se encuentran en la misma línea recta. Dicho esquema coaxial tiene una serie de ventajas significativas en comparación con un esquema con ejes paralelos, a saber: dimensiones más pequeñas del cabrestante en el plano, la capacidad de instalar dos cabrestantes uno al lado del otro manteniendo un fácil acceso a todas sus partes para el mantenimiento, un diseño significativamente simplificado de los marcos del cabrestante, peso de la caja de engranajes de reducción.

Figura 3.27 - Cabrestante de elevación de grúa de agarre

Mecanismos de elevación con grúa de gancho. Las figuras 3.28 y 3.29 muestran el cabrestante de una grúa pórtico con gancho de 10 toneladas. Consiste en los mismos bloques separados que el cabrestante bivalvo (Fig. 3.27), pero a diferencia de este, aquí el eje del motor y el eje del tambor son paralelos entre sí. El control de velocidad necesario para las grúas de gancho se realiza eléctricamente.

Figura 3.28 Dispositivo de elevación de grúa de gancho: 1 - freno, 2 - tambor, 3 - motor, 4 - caja de cambios.

Figura 3.29 - Diagrama cinemático de un cabrestante con microaccionamiento

Para las grúas pórtico de montaje utilizadas en la construcción naval, reparación de barcos, trabajos de construcción e instalación y en otros casos similares, se requiere un rango más amplio de control de velocidad. En este sentido, los cabrestantes con el llamado microaccionamiento (Fig. 3.29) se utilizan ampliamente en el montaje de grúas.

3.12 Equipo de trabajo

El equipo de trabajo incluye; separadores, cucharas de mordazas dobles, electroimanes, cucharas de mordazas múltiples, colgadores de gancho, travesaños.
a
b

en
GRAMO

Figura 3.30 - Equipo de trabajo: a - esparcidor; b - agarre de doble mordaza; c - electroimán; g - agarre de mordaza múltiple

a
b

Figura 3.31 - Equipo de trabajo: a - suspensión de gancho; b - atravesar

3.13 Cabañas

Cabinas de control. Las cabinas de control de la grúa pórtico (Fig. 3.32 y 3.33) generalmente se encuentran en el marco giratorio, frente a él. Para asegurar una buena visibilidad desde la cabina, lo más conveniente es que su eje coincida con el eje de simetría de la grúa.

En la cabina de control se instala un asiento para el operador de la grúa y en la parte trasera de la cabina de control se colocan los dispositivos y equipos de control para la iluminación de la grúa (controladores de mando, transformadores, panel de iluminación, etc.).

Figura 3.32 - La cabina de control de la grúa ZPTO les. SM Kirova

Figura 3.33 - Versión cabina

administración
Los equipos eléctricos que pueden ser una fuente de calor (resistencias, arrancadores, equipos de conmutación), por regla general, se encuentran en la cabina de los mecanismos. El piso de la cabina de control debe estar cubierto con una alfombra de goma.

Cabinas de mecanismos. Los mecanismos de la parte giratoria de las grúas de pórtico están ubicados en cabinas cerradas, impermeables y sin calefacción (Fig. 3.34). El mecanismo para cambiar el alcance de la pluma a menudo se instala en una cabina especial colocada en la plataforma sobre la cabina de los mecanismos o

Figura 3.34 - Cabina de mecanismos de grúa ZPTO. SM Kirova

en la parte superior del marco, y en grúas con columna, dentro de este último. Además de mecanismos, en la cabina se colocan paneles y resistencias.

Por lo general, se atornilla una viga en I al marco de la superposición de la cabina de la maquinaria, a lo largo de la cual se mueve una carretilla de mano con un polipasto para dar servicio a los mecanismos y equipos instalados en la cabina.

3.14 Dispositivos de seguridad

El principal dispositivo de seguridad de la grúa pórtico es el dispositivo limitador de carga, que consta de una celda de medición de fuerza, un amplificador de medición y un dispositivo electrónico para recibir señales, mostrando a través del dispositivo indicador (tablero de luces) los valores de la carga. levantado por la grúa pórtico. La tarea más importante del dispositivo electrónico de la capacidad de elevación de la grúa es prohibir la sobrecarga de la grúa de pórtico en caso de elevación de cargas excesivas que excedan la capacidad de elevación permisible de la grúa y solo permite bajar la carga levantada a el terreno.

Otros dispositivos importantes de seguridad para grúas incluyen un anemómetro, que mide y registra continuamente las presiones del viento. El principio de funcionamiento del anemómetro aplicado se basa en un dispositivo de pala para medir la velocidad del viento. Cuando se alcanza el valor de velocidad del viento establecido en el dispositivo y cuando se excede el valor de velocidad del viento permisible, el dispositivo anemómetro primero emite una señal de alerta y advertencia y luego emite un comando para detener los movimientos y apagar la grúa. Si la presión del viento supera el valor de presión que se tuvo en cuenta al diseñar la grúa, el dispositivo anemómetro activa las pinzas antirrobo del riel y detiene el mecanismo de desplazamiento de la grúa.

La grúa pórtico dispone de un sistema especial de protección eléctrica de los aparatos y equipos eléctricos utilizados, que, en caso de fallo de la red, sirve para proteger los aparatos y equipos eléctricos.

Otros dispositivos de protección y seguridad para la grúa incluyen varios dispositivos de bloqueo, dispositivos de protección mecánica, interruptores de límite e interruptores de límite, cuya operación ocurre bajo la acción y junto con el sistema de control programable de los dispositivos de accionamiento de la grúa, desempeñan principalmente el papel de protección de los mecanismos y componentes de la grúa y en caso de situaciones extremas o de emergencia, limitan las posiciones extremas o emiten una señal para prohibir la realización de una determinada función.

En caso de una situación de emergencia en la grúa pórtico, su funcionamiento también puede detenerse mediante el botón de parada de emergencia desde la cabina del operador de la grúa, lo que, a su vez, también significa una especie de medida de protección para proteger los dispositivos de la grúa.

En aras del funcionamiento seguro de la grúa pórtico, se utilizan los siguientes dispositivos de seguridad y señalización:

Protecciones mecánicas:

▬ dispositivo de agarre antirrobo de riel eléctrico

Dispositivos de protección eléctrica de grúas:

▬ sistema de protección táctil

▬ sistema de protección contra sobrecorriente

▬ protección contra corrientes de cortocircuito

▬ protección de voltaje cero

▬ protección interna contra rayos

▬ protección de sobrecarga de grúa

▬ protección contra la posición cero de los controladores

▬ interruptores de emergencia

▬ protección contra la puesta en marcha en estado cerrado de las pinzas antirrobo de carril (mecanismo de desplazamiento, pórtico)

Límite de paradas:

▬ Finales de carrera para las posiciones límite superior e inferior de la carga

▬ Posiciones finales de alcance más largo y más corto

▬ Limitador de colisión para dos grúas que viajan en la misma pista de grúa

Dispositivos de medición utilizados en la grúa:

▬ voltímetro

▬ amperímetros

▬ anemómetro de presión de viento

▬ medidor de carga (limitador de carga)

Alarmas de grúa:

▬ alarma de sonido y luz al mover la grúa

▬ señal de bocina

▬ sirena de alarma

▬ dispositivo indicador (pantalla) y panel del operador en el panel de control de la grúa (a los efectos de la función de verificación de modos y parámetros operativos, indicación de errores y mal funcionamiento del sistema).

El Baltiysky Zavod en San Petersburgo, uno de los astilleros rusos más antiguos, que experimentó tiempos difíciles hasta hace poco, ahora está ocupado con el trabajo. Aquí se están construyendo dos naves hermanas del ya lanzado Arktika, el rompehielos de propulsión nuclear más nuevo y poderoso del mundo. Los nombres de los futuros barcos son "Ural" y "Siberia".

¿Qué no aprendió en la URSS?

Paso a paso, los cascos de los rompehielos se construyen con secciones recién adheridas, cada una de las cuales tiene dimensiones y peso impresionantes. Dicho trabajo no se puede realizar sin grúas de montaje de pórtico de alta capacidad. Se llaman portal no porque trabajen en el puerto (como algunas personas piensan), sino porque están instalados en el portal, una plataforma sobre soportes muy espaciados que ruedan a lo largo de los rieles. Los rieles se colocan a lo largo de los costados de los rompehielos en construcción, y las grúas, moviéndose de un lugar a otro, suministran cada vez más piezas nuevas al sitio de construcción. En el astillero se puede ver toda la historia de las grúas pórtico en nuestro país durante las últimas décadas. Aquí hay una grúa experimentada de fabricación soviética, elaborada en la planta de Kirov. Aquí hay un automóvil más nuevo: una grúa fabricada en Finlandia. Esta ya es la era de la extinción de la producción nacional: entonces pensamos que compraríamos lo mejor en el extranjero, y nuestros astilleros y puertos se entregaron a los productos de empresas alemanas y finlandesas. Y aquí hay una novedad de los últimos años: la grúa SMM-4500. Esta máquina, sobresaliente en muchos aspectos, fue fabricada por la empresa SMM de San Petersburgo, que en un momento surgió de una empresa de reparación. La producción de grúas portal volvió a Rusia.

La construcción de un rompehielos nuclear se lleva a cabo con la ayuda de grúas de pórtico gigantes, incluida la novedad rusa SMM-4500 con una capacidad de elevación de 100 toneladas.

"Las grúas de esta clase de capacidad de carga nunca se fabricaron en la URSS", dice Alexander Zhuravlev, diseñador jefe de la empresa SMM, "por lo que no podemos hablar sobre el regreso de la producción de grúas pórtico a Rusia, sino sobre un paso cualitativamente nuevo en esta área. La capacidad de carga máxima de nuestro SMM-4500 es de 100 toneladas, el alcance es de 60 M. Puede contar con los dedos de los fabricantes mundiales que saben cómo construir dicho equipo, en su mayoría finlandeses y alemanes. Más China últimamente”.

Casi como el metro

El punto, de hecho, no está en los números como tales, sino en los requisitos del cliente. “La SMM-4500 es la única grúa de nuestra empresa que, gracias al alcance de la pluma, puede entregar carga no solo al lado más cercano del barco en construcción, sino también al lado opuesto”, explica Nikolai Drozdov, jefe del taller de mantenimiento de grúas pórtico. “Podemos decir que podemos cumplir con el pedido actual precisamente porque tenemos una máquina de este tipo”.

SMM fabrica tanto grúas de montaje (principalmente para la construcción naval) como de transferencia (para trabajos en el puerto). El diagrama muestra cómo está dispuesta la SMM-4500, una grúa de pórtico de montaje de la Planta Báltica.

El trabajo de la grúa se lleva a cabo en algún lugar allá arriba, a la altura de los ojos, solo se sostienen las partes inferiores del portal. La máquina se detiene, transfiere la carga, da una señal y rueda lentamente a una nueva posición. Para una grúa pórtico de montaje, a diferencia de una grúa de recarga portuaria, la velocidad no es tan importante. Cada uno de los cuatro soportes está colocado sobre ocho ruedas de acero, se distinguen de las ferroviarias por la presencia de una segunda brida. Los raíles también son especiales, los raíles de grúa son más anchos y macizos. Ocho ruedas se distribuyen entre cuatro bogies, que se conectan al soporte mediante un sistema de pivote-equilibrio. “No importa la precisión con la que coloque la vía de la grúa”, dice Alexander Zhuravlev, “todavía quedarán algunas irregularidades. Si están dentro del marco de GOST, está bien, sin embargo, al conectar los bogies con ruedas al soporte no de forma rígida, sino a través de un sistema de equilibrio de pivote, permitimos que nuestro chasis resuelva estas irregularidades. Por ejemplo, no permita que la rueda cuelgue sobre el riel, en el que las ruedas restantes experimentarán una carga fuera de diseño. Las ruedas son accionadas por motores eléctricos, que se montan directamente en los carros. El sistema de suministro de energía del SMM-4500 se parece, por extraño que parezca, al que se usa en el metro. Como saben, el tren eléctrico subterráneo recibe energía del riel de contacto con la ayuda de colectores de corriente instalados en bogies con ruedas. Aquí, junto a uno de los rieles, se hizo una zanja, cubierta por seguridad con cortinas de goma flexible. Dentro de la zanja se colocan tres barras conductoras de corriente. Con la ayuda de un colector de corriente especial, la grúa mueve la persiana y elimina una corriente trifásica de 380 voltios con un contacto de zapata.

pasos-pétalos

La sala de máquinas, la electrónica y la automatización, la cabina del operador de la grúa: todo esto se encuentra a la altura de un edificio de 12-13 pisos. El camino es exclusivamente a pie. Primero, debe subir las empinadas escaleras con forma de barco hasta la plataforma superior del portal, y luego subir la escalera de caracol dentro de la columna sobre la que se encuentra la grúa. Mientras subes esta escalera, no levantas los ojos; da miedo pensar cuántos pasos más hay por delante. Cuando bajas, parece que los escalones de abajo se convierten en los pétalos de una flor giratoria. Esta ilusión óptica me marea. ¡Uf! Arriba, dentro de la plataforma de la sala de máquinas, hay un gran salón circular donde se instalan los mecanismos de giro de la instalación de la grúa. Los cabrestantes del izaje principal y auxiliar se ubican un piso más arriba. Los extremos de los cables desaparecen en una grieta en el techo. Encima de la sala de máquinas, en la cremallera, se instala un mecanismo de piñón y cremallera para cambiar el alcance de la pluma.

El parecido con las aves, una grulla o una garza, se da a las grúas de pórtico mediante un sistema de brazo articulado. Otro elemento está unido al brazo principal en una bisagra: se llama "pico", "ganso" y, a veces, "tronco". Tal sistema fue inventado a fines de la década de 1930 en Alemania. Cuando la pluma principal cambia de alcance (es decir, sube o baja), la carga suspendida de ella también cambia inevitablemente de altura. En un sistema articulado, el “tronco” realiza un movimiento de compensación, manteniendo la carga a una determinada altura. Esto no requiere el trabajo de un cabrestante de elevación, es decir, no se desperdicia energía adicional. Tanto durante los trabajos de instalación como de recarga, mantener la carga al mismo nivel es un factor de seguridad importante.

La cabina del operador de la grúa está ubicada a la altura de un edificio de 12-13 pisos, y el camino no es fácil: primero, subiendo escaleras empinadas, luego muchos escalones a lo largo de una escalera de caracol.

Y por último, la cabina, desde la que se controla toda esta maquinaria. Inmediatamente preste atención al acristalamiento panorámico. La cabina ofrece una excelente vista del territorio de la famosa planta, los barcos en construcción y toda la isla Vasilyevsky. En algún lugar a lo lejos, se eleva la torre aún sin terminar del Centro Lakhta. En el lugar de trabajo del operador de la grúa (más precisamente, el operador de la grúa: las grúas gigantes en el Astillero Báltico son operadas principalmente por mujeres) hay una silla cómoda, dos joysticks a los lados y una pantalla paramétrica enfrente.

“La comodidad y la ergonomía de la cabina son tareas prioritarias para nosotros”, dice Alexander Zhuravlev, “ya ​​que están directamente relacionadas con la seguridad en el trabajo. En los viejos tiempos, se prestaba poca atención a esto: había asientos incómodos en los taxis, en los que era difícil trabajar durante horas, no había aire acondicionado. Luego, las grúas se controlaban mediante un sistema de relé-contactor, y el movimiento del controlador requería un esfuerzo considerable por parte del operador de la grúa. Ahora todo es diferente. El lugar de trabajo está equipado con una cómoda silla ergonómica. El control de frecuencia de los accionamientos eléctricos permite al operador de la grúa realizar movimientos suaves y precisos utilizando dos joysticks. Para aumentar la seguridad del trabajo, instalamos sensores especiales que evitan, por ejemplo, la colisión de los brazos, y esto sucede a veces, especialmente cuando las grúas de manipulación están operando en el puerto. Por otro lado, colgar toda la grúa con sensores también estaría mal: simplemente no podrá funcionar debido al reaseguro constante de la automatización. Aún así, el control de la máquina todavía está en gran medida en manos de una persona, no de una computadora. Aunque la aparición de grúas no tripuladas es probablemente una cuestión de futuro cercano”.

En el abismo virtual

SMM-4500 ya no es la grúa de montaje más grande producida en Rusia. La máquina, construida para otro astillero legendario, SevMash en Severodvinsk, tiene características que, quizás, no tienen igual en Europa. Capacidad de carga - 160 toneladas, alcance de la pluma - 80 m, altura de elevación - 75 m "Es posible que estas cifras no impresionen a una persona no iniciada", explica Alexander Zhuravlev, "pero detrás de cada metro de aumento en el alcance de la pluma hay una tarea de ingeniería muy difícil . Cuanto más largo sea el "brazo" de la grúa, más difícil será equilibrarla. Se necesita un contrapeso más pesado, pero la masa total de la máquina no se puede aumentar indefinidamente. No se puede ahorrar en reducir el peso del portal: aporta estabilidad y no debe ser muy ligero. La forma principal es reducir la masa del sistema de pluma manteniendo una alta resistencia. Este es un trabajo con nuevos materiales, calidades de acero, tecnologías de soldadura”.

Junto a la nueva grúa pórtico rusa SMM-4500, que ha estado en funcionamiento desde 2014, las máquinas fabricadas en la URSS (izquierda) y Finlandia (derecha) están trabajando en la construcción de rompehielos nucleares.

En SMM, las grúas se diseñan mediante modelado 3D. El modelo creado en la computadora se prueba en entornos de software que simulan diferentes cargas. Si se identifican debilidades, el modelo se envía al diseñador para su revisión y luego se devuelve a nuevas pruebas virtuales. Puede haber muchas iteraciones de este tipo. La revolución virtual no ha pasado por alto el sistema de capacitación para operadores de grúas y personal de servicio. SMM está desarrollando un simulador de realidad virtual que permite no solo dominar el control de una grúa en un modo extremadamente realista, sino también ver cada uno de sus nodos para comprender cómo funciona. Poniéndome unas gafas de realidad virtual y tomando un joystick, intenté, no, no trabajar en la grúa, sino simplemente viajar en ella. Y aquí estaba yo a gran altura, junto a la barandilla de la valla. Y me asusté: la barandilla era virtual, y la altura... la altura daba miedo. Fue una sensación muy extraña.

Una grúa pórtico es una máquina de elevación y transporte compleja, cuya complejidad de diseño está determinada por la complejidad de las operaciones tecnológicas y los mayores requisitos para la precisión de ejecución y operación de la grúa.

Figura 3.1 - Grúa pórtico. forma general.

carro de 1 vía;

Dispositivo giratorio de 3 soportes;

4 contrapesos fijos;

control de 5 cabinas;

6 cabinas para mecanismos;

7-mecanismo para cambio de salida;

8 contrapesos móviles;

10-tipo duro;

equipo de trabajo de 12 turnos;

3.2 Clasificación de las grúas pórtico según su finalidad

Según su propósito funcional, las grúas pórtico se dividen en: recarga, montaje, construcción, construcción naval (Fig. 3.2)

Figura 3.2 - Diagrama de bloques de la clasificación de las grúas pórtico

3.3 Grúas pórtico

Grúas portuarias. La capacidad de elevación de las grúas utilizadas en los puertos para cargar carga a granel oscila entre 1,5 y 20 toneladas. Con una capacidad de carga de más de 3 toneladas, generalmente se suministran con equipos intercambiables: cucharas para manipular carga a granel y ganchos para manipular carga suelta. Para grúas con una capacidad de elevación de hasta 3 toneladas, inclusive, el uso de cucharas es muy limitado, se utilizan principalmente para abastecer de carbón a barcos costeros y fluviales. Por lo tanto, para simplificar el mecanismo de elevación, estas grúas generalmente se fabrican solo con ganchos. Para atraques marítimos especializados con grandes cantidades de carga a granel, es recomendable utilizar grúas de cuchara con una capacidad de elevación de hasta 25 toneladas.

Las grúas portuarias suelen tener una capacidad de elevación constante en todos los alcances. Según el ancho de los almacenes de cordón y los buques atendidos, las grúas portuarias tienen un alcance máximo de 15 a 40 m (y 30 m suelen ser 25). El voladizo mínimo se toma de consideraciones de diseño. Para atender el área más grande desde una instalación de grúa, uno debe esforzarse por tener este voladizo lo más corto posible. El ancho del portal (la distancia entre los ejes de los rieles de la grúa depende de la cantidad de vías férreas bloqueadas por el portal. Por lo general, los portales se hacen de vía única, de tres vías, de vía doble y. En algunos casos, los portales se reemplazan por semiportales en forma de L, en los que el marco horizontal de la estructura metálica en un lado descansa directamente sobre los trenes de aterrizaje, rodando sobre rieles de grúa colocados en las estructuras de soporte de los almacenes de cordón (Fig. 3.3) o en especial sobrevuelos

Figura 3.3 - Grúa semipórtico

en diferentes niveles (Fig. 3.4). Esto hace posible acercar el eje de rotación de la grúa al barco que se está descargando, sin tener que recurrir a la construcción de costosos muros de contención macizos. Con grandes fluctuaciones en el nivel del agua en el río durante las inundaciones, los trenes de aterrizaje que corren a lo largo del riel inferior y parte de la estructura metálica del semiportal a menudo trabajan bajo el agua.

La parte giratoria de la grúa en un pórtico de vía simple se instala en el centro de su tramo, en un pórtico de vía doble, a veces se desplaza a uno de los rieles de la grúa, según las condiciones de funcionamiento de la grúa. La parte giratoria de la grúa en un portal de tres vías a veces es móvil, lo que aumenta el área de servicio, pero complica el diseño de la grúa.

Debido al alto costo de la construcción de pistas y terraplenes para grúas, la presión sobre las ruedas de las grúas generalmente se limita a 20-30 toneladas, dependiendo de esta presión, se determina el número de ruedas en movimiento.

Figura 3.4 - Grúa pórtico sobre semipórtico de diseño especial

Posibilidades de utilizar grúas pórtico para una amplia gama de operaciones:

▬ transbordo de carga suelta con la ayuda de un gancho de carga;

▬ trabajar con cargas pesadas;

▬ manejo de carga a granel con cuchara;

▬ trabajar con un imán;

▬ manipulación de chatarra con cuchara rectangular;

▬ manipulación de contenedores con esparcidor.

Las grúas con búnker (grúas del tipo "canguro") en el portal (Fig. 5) se utilizan para descargar carga a granel de barcos con un flujo de carga estable.

La rotación se elimina del ciclo de trabajo de la grúa, lo que aumenta la productividad. El movimiento de la cuchara desde la bodega hasta el búnker y de regreso lo proporcionan solo los mecanismos para levantar y cambiar la salida. desde el agarre

Figura 3.5 - Grúas pórtico con tolva (tipo canguro)

la carga se vierte en el búnker y se entrega al almacén mediante cintas transportadoras, una o dos de las cuales están montadas en una grúa. Las dimensiones del bunker en planta, teniendo en cuenta el balanceo de la cuchara sobre las cuerdas, son significativas. Para reducir el balanceo, la longitud de la suspensión debe ser lo más corta posible. Al mover la grúa a lo largo de la embarcación, el búnker no debe sobresalir hacia la barandilla de tierra más allá del tamaño del portal. En la grúa de la planta PTO les. S. M. Kirov (Fig. 3.5, a) el búnker se hace giratorio. Al descargar carga del barco, la tolva se instala horizontalmente, y cuando la grúa se mueve a lo largo del muelle, verticalmente; al mismo tiempo, el búnker no toca las superestructuras del barco. En la grúa Kampnagel, por las mismas razones, el búnker se hace móvil (Fig. 5, b). Esto le permite reducir la duración del movimiento de la cuchara y el peso del sistema de pluma.