Повноповоротний портальний кран. Портальний кран та його роль роботі порту. Різновиди портальних кранів

29.03.2022

Портально-стрілові крани

Портально-стрілові крани є найбільш поширеним типом крана-бетоноукладача, що застосовується в гідротехнічному будівництві для подачі цебрами бетонної суміші з естакади в блоки споруди. Будучи встановлені в зоні основної механізації, ці крани обслуговують усі підготовчі роботи бетонного комплексу, а також використовуються на відкритих майданчиках для обслуговування укрупненого складання та перевантажувальних робіт.

Портально-стріловий кран є опорною конструкцією-пересувається по рейкових коліях портал із встановленою на ньому поворотною крановою частиною. Портал є основною відмінністю портально-стрілових кранів від стрілових кранів інших конструкцій. Поворотна кранова частина уніфікована для встановлення на різні пересувні опорні конструкції (рис. 31). Портал крана може перекривати кілька залізничних колій (одно-, дво-, три- та багатоколійні портали).

Вантажопідйомність портально-стрілових кранів будівельного типу досягає 20/30 г на вильоті 50/20 м, що забезпечує подачу бетонної суміші в цебрах ємністю 6 м3.

Глибина опускання гака нижче за головку підкранової рейки залежить від висоти бетоновозної естакади і досягає 70 м і більше; висота підйому гака над підкрановою рейкою 36 м.

Портально-стрілові крани будівельного типу виконуються лише гаковими. Портали їх мають більшу висоту, оскільки під ними можуть перевозитися естакадою арматурні ферми та інші вантажі будівельного призначення, що мають великі габарити.

Будівельні крани мають такі ж високі швидкості підйому, як і перевантажувальні крани. Однак швидкості повороту та зміни вильоту у них трохи менше, ніж у перевантажувальних, що необхідно для зменшення розгойдування вантажу, що висить зазвичай на довгих канатах.

Вантажопідйомність портально-стрілових кранів спеціального типу досягає 100 т та вильоту до 50 м.

Загальний вигляд будівельного портально-стрілового крана наведено на рис. 32. Основними вузлами крана є: стріла, каркас, поворотна рама, опорно-поворотний пристрій, портал, механізми обертання поворотної частини, підйому вантажу та зміни вильоту, кабіна керування краном.

Пересування крана здійснюється електродвигунами, розташованими на приводних візках порталу, звідки обертання через редуктор передається колесам. Індивідуальний привід зручний в експлуатації та ремонті і не так чутливий до пошкоджень порталу.

Мал. 31. Схеми портально-стрілових кранів:
а – портальний; б - напівпортальний; в - на трикутній підставці (укосний); г - що пересувається порталом; д – грейферний з бункером; 1 – завантажувальний бункер; 2 – конвеєри; 3 - рукави

Враховуючи, що ці крани в умовах гідротехнічного будівництва встановлюються зазвичай на високих бетоновозних естакадах, а також маючи на увазі велику навітряну площу крана і вантажу, число приводних коліс крана нормально приймаємо рівним 50%, а іноді і 100% всієї їх наявності, що виключає небезпеку буксування.

На рис. 33 наведено типові ходові візки портально-стрілових кранів вантажопідйомністю 3-25 т заводу ім. Кірова. Нога порталу тритонного крана спирається безпосередньо на візок; у п'ятитонних кранів тиск ноги порталу передається на цей же візок і додатково на третє колесо; у 10- і 15-тонних кранів нога порталу через балансир спирається на приводний і неодружений візки.

Мал. 32. Будівельний портально-стріловий кран: про - з криволінійним хоботом та гнучкою відтяжкою; б - з прямолінійним хоботом та жорсткою відтяжкою

Мал. 33. Типи ходових візків портально-стрілових кранів: а - двоколісна; б і д - триколісні; в - чотириколісна; г - восьмиколісна

Для забезпечення правильного руху порталу по коліях необхідно дотримуватись:
а) однолінійність установки смуг кожної зі сторін порталу та паралельність ліній коліс обох сторін порталу між собою;
б) рівність діаметрів всіх провідних коліс;
в) правильний профіль коліс. Недотримання цих умов призводить до порушення геометрії порталу крана та передчасного зносу його механізму пересування.

Портально-стрілові крани розрізняють в основне пристрою стріл, які є найбільш характерними елементами, що визначають як конструкцію кранів, так і їх експлуатаційні якості.

Стрілецькі пристрої, як правило, мають горизонтальне переміщення вантажу і виконуються з прямими або шарнірно зчленованими стрілами різних типів.

Шарнірно зчленовані стріли з урівноваженим механізмом зміни вильоту забезпечують горизонтальність траєкторії переміщення підвішеного на гаку вантажу, що створює і умови врівноваженості вантажу щодо самого механізму.

Найбільш поширені зчленовані стріли з рухом кінцевих блоків по горизонталі, виконані за однією з наступних схем: а) стріла з гнучкою відтяжкою гуська (див. рис. 32, а) та б) стріла з жорсткою відтяжкою гуська (див. рис. 32,6) ).

Опорами стріл є нижні шарніри, якими стріли з'єднуються з поворотною рамою, і стрілові тяги, що зв'язують стріли з механізмами зміни вильоту і врівноважують їх противагами.

Для огляду та обслуговування кінцевих блоків гуська стріли обладнуються сходами з поручнями та майданчиком.

Стріли кранів врівноважуються рухомими противагами, які підбирають так, щоб момент, створюваний їхньою вагою щодо осі обертання важеля, для всіх положень стріл дорівнював моменту на тій же осі, що створюється загальною вагою стріл (стрілою, гуськом і відтяжкою). При такому пристрої стріли завжди перебувають у стані байдужої рівноваги, і для зміни їх вильоту потрібні невеликі зусилля.

Так як при зміні кута нахилу (вильоту) шарнірно зчленованих стріл вантаж переміщається майже по горизонталі, то при виконанні цієї операції додаткова енергія на підйом вантажу не витрачається.

Застосування шарнірно зчленованих та врівноважених стріл дає можливість легко та безпечно змінювати виліт крана з вантажем, використовуючи цей рух як основний робочий, нарівні з рухами підйому та повороту.

Механізми зміни вильоту зазвичай мають жорсткий кінематичний зв'язок зі стріловим пристроєм, щоб унеможливити мимовільні рухи стріл під дією горизонтальних сил (вітру, сил інерції, відхилення вантажних канатів від вертикалі та ін.).

Мал. 34. Типи механізмів зміни вильоту

На рис. 34 наведені основні типи механізмів зміни вильоту: рейковий (а) із зубчастою або цевковою рейками, гвинтовий (б) з гайкою або гвинтом, що обертаються, гідравлічний (в), секторний (г), секторно-кривошипний (д) і кривошипно-шатунний (е), у якого крокун з'єднується безпосередньо зі стрілою або з коромислом. Рейковий механізм найбільший дідька з усіх типів, простий у виготовленні і знаходить все більше застосування.

Поворотна частина крана (рис. 35) спирається на опорно-поворотний пристрій у вигляді колісних, каткових або кульових опор з центруючою цапфою (колонною), що укріплена в металоконструкції порталу. На рамі поворотної частини встановлені підйомні лебідки, механізми повороту та зміни: зльоту, електроапаратура та кабіна з пультом керування.

Механізми повороту портально-стрілових кропів складаються з опорно-поворотного пристрою, що підтримує та центрує поворотну частину крана, та приводу, що обертає поворотну частину.

Мал. 35. Поворотна частина портально-стрілового крана на поворотному колі:
1 - важіль зі стріловою противагою; 2 – рейковий механізм зміни вильоту; 3 - лебідка; 4 - механізм повороту

Залежно від типу опорно-поворотного пристрою розрізняють крани з пристроєм, що встановлюється на поворотних колах (колісні, каткові та кульові крани) і на поворотних колонах. Механізми повороту зазвичай мають муфти граничного моменту та відкриті керовані гальма. Останнім часом, м'я отримує застосування і гідропривід.

Механізми підйому иорталвно-стреловых кранів дуже різноманітні. Основними частинами механізму підйому є вантажозахоплювальні пристрої, канатні поліспасти, приводна лебідка, система керування та сигнально-запобіжні пристрої. Компонування та конструкція вантажозахоплювальних пристроїв, лебідок та інших вузлів, а також схема запасування канатів залежить від вантажопідйомності, призначення крана та типу його стрілового пристрою.

Усі портально-стрілові крани забезпечуються обмежувачами вантажопідйомності та покажчиками вильоту стріли.

Портально-стрілові повноповоротні самохідні крани набули найбільшого поширення при укладанні бетонної суміші з бетоновозних естакад у середні та високі частини споруд. Ці крани особливо важливі при поєднанні будівельних та монтажних робіт при зведенні споруд гідровузлів, де поряд з укладанням бетону виконується великий обсяг робіт з монтажу металоконструкцій щитового відділення та закладних частин гідроагрегатів. При правильному розташуванні кранів щодо щитового відділення та труб, що відсмоктують, є можливим обслужити ними весь фронт укладання бетонної суміші та монтажних робіт по будівлі ГЕС.

Монтаж крана повинен виконуватися під керівництвом досвідченого спеціаліста із заздалегідь складеного проекту організації монтажних робіт. Спосіб монтажу залежить в першу чергу від наявних монтажних засобів, їх вантажопідйомності та висоти підйому.

При експлуатації портально-стрілових кранів основну увагу слід звертати на стан рейкових шляхів, дотримання встановлених правил підйому вантажу, забезпечення стійкості крана в неробочому стані та дотримання правил техніки безпеки. Обов'язкові при експлуатації кранів система планово-попереджувальних та поточних ремонтів, регулярний огляд кранів, регулювання та мастило окремих вузлів та деталей відповідно до заводської інструкції, систематичний нагляд за станом несучої конструкції крана та його механізмів.

Перевірка стійкості портально-стрілового крала, що піднімає (або опускає) максимальний вантаж, проводиться з урахуванням впливу інерційних сил та тиску вітру, спрямованого у бік вантажу з розрахунковим напором для робочого стану крана.

Для крана без вантажу перевірка стійкості проводиться з урахуванням впливу вітру з розрахунковим напором для неробочого стану крана.

Доатегорія: - Щогли, шеври, портали та щогло-стрілові крани

Портальний кран - це обладнання для вантажних робіт, яке має велику вантажопідйомність. Масивна поворотна конструкція встановлюється на портал, який рухається рейками. Така техніка використовується на відкритих майданчиках, оскільки має велику вагу та великі габарити. Залежно від конструкції портальні крани мають різне застосування.

Використання портальних кранів

Маскус – портал з продажу техніки, на якому ви можете знайти різне обладнання для складських робіт. У каталозі представлено різну техніку для обробки контейнерів та інші складські машини, які дозволяють підвищити ефективність роботи. Нові та вживані навантажувачі для складу, укладачі та комплектувальники без напрацювання та бу можна придбати та продати за допомогою нашого порталу.

Особливості портових портальних кранів

Мобільні портові крани використовуються для контейнерів та інших важких вантажів. Серед їх особливостей:

вантажопідйомність – 1,5-2 т;
виліт – 15-40 м;
наявність змінного устаткування.

Як правило, гаками для штучних вантажів та грейферами оснащуються машини, вантажопідйомність яких перевищує 3 тонни. Грейфери застосовуються обмежено, більшість витягів оснащуються лише гаком. Вантажопідйомність зазвичай залишається постійною усім вильотах.

Серед сучасних мобільних кранів найбільш популярні універсальні моделі, які підходять для будь-яких портових робіт. Вони відрізняються високою ефективністю та продуктивністю, справляються з великими навантаженнями швидко та якісно.

Купівля та продаж спецтехніки

Портові крани відносяться до складного та дорогого обладнання, без якого не обійтися при роботі в порту. Різні види такого обладнання ви знайдете на порталі Mascus, де доступні і нові, і вживані навантажувачі. Пропозиції від приватних осіб та компаній допоможуть знайти саме той варіант, який вам підходить.

Ви можете вибрати обладнання за виробником, вартістю, місцезнаходженням та іншими параметрами. Зорієнтуватися у широкому асортименті допоможе спеціальний фільтр. Доставку з інших країн та по Росії здійснюють транспортні компанії-партнери. Вибирайте на порталі Маскус вигідні пропозиції щодо купівлі та продажу спецтехніки!

3 ПОРТАЛЬНІ КРАНИ. ОПИС. ХАРАКТЕРИСТИКИ

3.1 Перевантажувальні портальні крани.

Портальний кран – складна підйомно-транспортна машина, складність конструкції якої визначається складністю технологічних операцій та підвищених вимог до точності виконання та роботи крана.

Малюнок 3.1 – Портовий кран. Загальний вигляд.
1-ходовий візок;

4-нерухомий противагу;

5-кабіна керування;

6-кабіна для механізмів;

7-механізм зміни вильоту;

8-рухлива противага;

10-жорстка відтяжка;

12-змінне робоче обладнання;

3.2 Класифікація портальних кранів за їх призначенням

Портальні крани за функціональним призначенням поділяються на: перевантажувальні, монтажні, будівельні, суднобудівні (рис. 3.2)

Малюнок 3.2 – Блок-схема класифікації портальних кранів
3.3 Перевантажувальні портальні крани

Портові крани. Вантажопідйомність кранів, що використовуються в портах під час навантаження масових вантажів, коливається в межах від 1,5 до 20 тонн. При вантажопідйомності понад 3 т. вони зазвичай постачаються змінним обладнанням - грейферами для роботи з насипними вантажами та гаками для роботи з штучними вантажами. Для кранів вантажопідйомністю до 3 т, включно застосування грейферів дуже обмежене, в основному вони використовуються для постачання вугілля каботажних і річкових суден. Тому для спрощення підйомного механізму такі крани зазвичай виготовляються лише з гаками. Для спеціалізованих морських причалів за великої кількості насипних вантажів доцільно застосування грейферних кранів вантажопідйомністю до 25 т.

Портові крани мають постійну вантажопідйомність на всіх вильотах. Залежно від ширини прикордонних складів і суден, що обслуговуються, портові крани мають максимальний виліт від 15 до 40 м (і 30 м зазвичай 25). Мінімальний виліт приймається з конструктивних міркувань. З метою обслуговування найбільшої площі з однієї установки крана слід прагнути мати цей виліт найменшим. Ширина колії порталу (відстань між осями підкранових рейок залежить від кількості залізничних колій, що перекриваються порталом. Зазвичай портали виконуються одноколійними, триколійними двоколійними і. У деяких випадках портали замінюються Г-подібними напівпорталами, в яких горизонтальна рама металоконструкції однією стороною спирається безпосередньо на ходові катаються по підкранових рейках, покладених на несучих конструкціях будівель прикордонних складів (рис. 3.3) або на спеціальних естакадах.

Малюнок 3.3 – Напівпортальний кран
різних рівнях (рис. 3.4). Це дозволяє наблизити вісь обертання крана до судна, що розвантажується, не вдаючись до зведення дорогих масивних стінок набережних. При великих коливаннях рівня води в річці під час паводків ходові візки, що йдуть нижньою рейкою, і частина металевої конструкції напівпорталу часто працюють під водою.

Поворотна частина крана на одноколійному порталі встановлюється на середині його прольоту, на двоколійному вона іноді зміщується до одного з підкранових рейок залежно від умов роботи крана. Поворотна частина крана на триколійному порталі іноді виконується пересувний, що збільшує площу, що обслуговується, але ускладнює конструкцію крана.

З огляду на високу вартість спорудження підкранових колій та набережних тиск на ходові колеса кранів зазвичай обмежується 20-30 т. Залежно від цього тиску визначається кількість ходових коліс.

Малюнок 3.4 – Перевантажувальний портальний крана на напівпорталі спеціальної конструкції
Можливості застосування портальних кранів для виконання широкого спектру операцій:

▬ перевалки штучних вантажів за допомогою вантажного гака;

▬ роботи з важкими вантажами;

▬ обробки навантажувальних вантажів за допомогою грейфера;

▬ роботи з магнітом;

▬ перевантаження металобрухту за допомогою прямокутного грейфера;

▬ обробки контейнерів за допомогою спредера.

Крани з бункером (крани типу «кенгуру») на порталі (рис. 5) застосовують для вивантаження сипучих вантажів із суден при стійкому вантажопотоку.

Обертання виключене з робочого циклу крана, тим самим підвищується продуктивність. Рух грейфера з трюму до бункера і назад забезпечують лише механізми підйому та зміни вильоту. З грейфера

Малюнок 3.5 – Портальні крани з бункером (типу "кенгуру")
вантаж висипається в бункер і доставляється на склад транспортерами, один або два з яких встановлені на крані. Розміри бункера в плані з урахуванням розгойдування грейфера на канатах значні. Для зменшення розгойдування довжина підвісу має бути можливо меншою. При пересуванні крана вздовж судна бункер не повинен виступати у бік берегової рейки за габарит порталу. У крані заводу ПТО ім. С. М. Кірова (рис. 3.5, а) бункер виконаний поворотним. При розвантаженні вантажу з судна бункер встановлюють горизонтально, а при переміщеннях крана вздовж пірсу вертикально; при цьому бункер не зачіпає надбудов судна. У крані фірми "Кампнагель" з тих же міркувань бункер виконаний пересувним (рис. 5 б). Це дозволяє зменшити довжину переміщення грейфера та масу стрілової системи.

3.4 Монтажні суднобудівні та судноремонтні крани

Монтажні крани призначені для робіт із відповідальними штучними вантажами. Суднобудівні та судноремонтні крани зазвичай встановлюються на високих порталах для кращого обслуговування робіт з монтажу та ремонту суден. Портальні крани, що встановлюються на набережних судноверфей для добудови суден на плаву, називаються кранами. Вони застосовуються також при ремонті суден у ремонтних набережних та сухих доках.

Портальні крани, що застосовуються для збирання суднових корпусів на стапелях, називаються стапельними кранами (рис. 3.6). Сучасна технологія спорудження суден передбачає складання корпусу корабля великими вузлами, тому вантажопідйомність стапельних і добудовувальних кранів досягає 80 т, і більше.

Малюнок 3.6 – Стапельний кран

Висота підйому гака над головкою підкранових рейок монтажних кранів (рис. 3.7) досягає 50 м. Зазвичай вони встановлюються на спеціальних високих порталах (рис. 3.7) і, починаючи з вантажопідйомності 20 т., і більше, забезпечуються двома гаками - головним і допоміжним.

Часто монтажні крани мають змінну вантажопідйомність, залежно від вильоту. Швидкості робочих рухів подібних кранів, на відміну перевантажувальних, призначаються невеликими.

Для зручності установки обладнання, що монтується, механізм головного підйому, а іноді й інші механізми крана мають додаткову малу (посадкову) швидкість. Максимальні вильоти монтажних кранів іноді досягають 35-40 м-коду.

Особливу групу складають докові крани, що встановлюються на бортах плавучих доків (рис. 3.8, 3.9 і 3.10), які служать для виконання роботи всередині доків. Вони переміщаються вздовж стінки доку по коліях з дуже малою

Рисунок 3.7 – Монтажний кран

Малюнок 3.8 – Доковий кран зі стрілою ґратчастої конструкції
колією-3.0 до 4.5 м. У зв'язку з цим доводиться вживати спеціальних заходів для забезпечення стійкості кранів. Стійкість крана забезпечують противагами на поворотній частині і за необхідності заливкою бетону в

Малюнок 3.9 – Доковий кран зі стрілою коробчастого типу

Рисунок 3.10 – Застосування докових кранів на плавучих доках (Ризька судноверф)
опори порталу Крім протиугінних захватів докові крани забезпечують протиперекидальними захопленнями (кліщами-захопленнями), що охоплюють постійно головки підкранових рейок і що оберігають кран від можливого перекидання при перевантаженнях і утримують кран при

бічний ураганний вітер. Підкранові рейки на доці повинні бути при цьому надійно закріплені для опору зусиллям, що відривають. Іноді стріли докових кранів повинні укладатися в похідне становище на час транспортування у відкритому морі. Докові крани проектують з урахуванням крену та диферента дока.

3.5 Будівельні портальні крани

Будівельні крани використовуються для механізації будівельних робіт. Застосування портальних кранів на будівництві внаслідок їх високої вартості є доцільним лише при перевантаженні великих кількостей матеріалів, коли кран працює тривалий час на одному місці.

Малюнок 3.11 – Будівельні портальні крани на бетоновозній естакаді
В даний час портальні крани широко застосовуються на спорудах гребель, шлюзів і силових будівель великих гідростанцій (рис.11) для укладання бетону, що подається в цебрах по бетоновозної естакаді. Кран розвантажує цебра, що підвозяться естакадою під порталом крана, і подає їх в блоки, де цебра випорожнюються і назад вантажаться на транспортні засоби. За допомогою портальних кранів подають та встановлюють опалубку (у вигляді щитів), арматурні ферми, плити, оболонки, встановлюють закладні частини затворів та турбін тощо. У кінці будівництва ці крани використовуються для монтажу основного обладнання.

Будівельні портальні крани мають вантажопідйомність 10-20 т. Залежно від вильоту стріли вона може бути змінною. Величина максимального вильоту цих кранів залежить від ширини гребель і досягає 50 м, висота підйому гака над головою підкранових рейок, 36 м. Глибина опускання гака нижче за головку підкранової рейки залежить від висоти естакади і досягає 70 м і більше.

Для забезпечення високої продуктивності таких великих висот підйому будівельні крани мають такі ж високі швидкості підйому, як і перевантажувальні крани. Однак швидкості повороту та зміни

Рисунок 3.12 – Будівельний портальний кран підвищеної вантажопідйомності в порту Балтимор США
вильоту у будівельних кранів трохи менше, ніж у перевантажувальних, внаслідок необхідності зменшення розгойдування вантажу, що висить зазвичай на довгих канатах. Будівельні крани робляться лише гаковими. Портали їх мають більшу висоту, оскільки під ними можуть перевозитися естакадою арматурні ферми та обичайки трубопроводів до турбін (рис. 3.12).

При розгляді різних типів портальних кранів правильніше розрізняти їх за кінематичними схемами стріл, які визначають як конструкцію крана в цілому, так і його експлуатаційні якості.

Малюнок 3.13 – Проста підйомна стріла
Проста підйомна стріла показана на (рис. 3.13). Така стріла не забезпечує горизонтального переміщення вантажу при зміні вильоту.

Неврівноваженість ваги стріли та підйом чи опускання вантажу при зміні вильоту вимагають дуже потужних механізмів зміни вильоту, тому такі стріли зустрічаються лише у кранах старих типів. Крани з простими стрілами мають знижену продуктивність, тому що на встановлення вантажу в потрібне положення витрачається велике час.

В даний час для портальних кранів застосовуються повністю або частково врівноважені стріли, що забезпечують переміщення вантажу траєкторією, горизонталі близькою до горизонталі. Потужність двигунів механізмів зміни вильоту таких стріл витрачається лише на подолання тертя в шарнірах стріли, перекочування канатів по блоках та подолання вітрових та інерційних опорів. Зазвичай незначна частина потужності витрачається на невеликий підйом та опускання вантажу внаслідок відхилення його траєкторії від точної горизонтальної лінії та на подолання неврівноваженої частини моменту від ваги стріли.

Малюнок 3.14 – Шарнірно-зчленована стріла з профільованим хоботом та гнучкою відтяжкою
Було запропоновано та виконано велику кількість схем стріл із горизонтальним переміщенням вантажу при зміні вильоту. Нижче розглянуто чотири схеми, що набули найбільшого поширення.

Перша схема - шарнірно-зчленовані стріли з профільованим хоботом та гнучкою відтяжкою (рис. 3.14). Стріла складається зі стріли 3, 1 хобота та канатної відтяжки 2. Криволинійна частина хобота профільується так, щоб забезпечувалося переміщення вантажу по горизонталі. Траєкторія руху кінця хобота залежить від положення вантажного каната. Якщо канат паралельний осі стріли, кінець хобота переміщається по горизонталі. За допомогою такої стріли можна отримати найбільше наближення траєкторії переміщення вантажу до горизонталі при зміні вильоту.

Друга схема - шарнірно-зчленовані стріли з прямолінійним хоботом (рис. 3.15) і з жорсткою або гнучкою відтяжкою.

Жорстка відтяжка хобота, що має достатню ширину в нижній частині, значно зменшує скручування стріли під дією сил інерції, прикладених до кінця хобота, і утримує хобот від перекидання у разі обриву вантажу. Завдяки цим властивостям жорстка відтяжка широко застосовується у швидкохідних портальних кранах та в кранах.

Малюнок 3.15 – Шарнірно-зчленована стріла з прямим хоботом та жорсткою відтяжкою.
з великою вантажопідйомністю (75-100 т). Вантажопідйомність плавучих кранів, обладнаних укосинами такого типу, сягає 350 т.

При гнучкій відтяжці хобота зменшується вага стріли, але зростає небезпека скручування стріли та перекидання хобота.

Розроблено конструкцію стріли з додатковим шарніром, що забезпечує обертання хобота в поперечному напрямку. Відтяжка хобота у цій стрілі зроблена у вигляді однієї гілки каната.

У разі поперечних сил кінці хобота останній повертається, не скручуючи стрілу.

До недоліків стріл з прямолінійним хоботом слід віднести велику довжину хобота, велику вагу та велику парусність за наявності жорсткої відтяжки.

Третя схема – стріли із зрівняльними поліспастами. Такі стріли забезпечують переміщення вантажу лінією, близькою до горизонталі. Для зменшення довжини вантажного каната іноді застосовують укорочені зрівняльні поліспасти (рис. 3.16).

Стріли з зрівняльними поліспастами легкі, прості у виготовленні, зручні в монтажі і дозволяють легко укладати їх в похідне положення.

Малюнок 3.16 – Стріла з укороченим зрівняльним поліспастом
До недоліків цих стріл відносяться велика довжина канатів від вантажу до головки стріли при малих вильотах і, як наслідок, велике розгойдування вантажу, а також підвищена витрата вантажних канатів за рахунок їх великої довжини та додаткового зносу від перекочування блоками при зміні вильоту.

Четверта схема - стріли з зрівняльними блоками, розташованими на важелі, що коливається і відтягують вантажний канат при зміні вильоту (рис. 3.17). Траєкторія руху вантажу таких стріл значно відхиляється від горизонталі. Поліпшення цієї траєкторії зазвичай спричиняє значне ускладнення стрілового пристрою. Врівноваження власної ваги стріл у всіх чотирьох схемах досягається за рахунок рухомого противаги , який розташовується на важелі-коромислі, що коливається, з'єднаному жорсткою тягою зі стрілою, або на канатній підвісці, стрілою з'єднаною зі стрілою.

Малюнок 3.17 – стріла із зрівняльним блоком

3.7 Механізми зміни вильоту

Механізми зміни вильоту портальних кранів повинні мати жорсткий кінематичний зв'язок зі стрілою, щоб унеможливити мимовільні рухи останньої під дією горизонтальних сил (вітру, сил інерції, відхилення вантажних канатів від вертикалі тощо).

Основними типами механізмів зміни вильоту є: рейковий (рис. 3.18, а) із зубчастою або цівковою рейками; гвинтовий з гайкою, що обертається (рис. 3.18, б) або з гвинтом, що обертається, гідравлічний (рис. 3.18, в), секторний (рис. 3.18, г); секторно-кривошипний (рис. 3.18, д) та кривошипно-шатунний, у якого шатун з'єднується безпосередньо зі стрілою або з коромислом (рис. 3.18, е).

Малюнок 3.18 – Основні типи механізмів зміни вильоту: а- рейковий; б - гвинтовий; в – гідравлічний; д - секторно-кривошипний; е – кривошипно-шатунний.

З наведених типів рейковий механізм найлегший за вагою і простий у виготовленні і знаходить дедалі більше застосування кранобудівних фірм.

Гвинтовий механізм за вагою не важчий за рейковий, але складніший і дорожчий у виготовленні і вимагає ретельного догляду та спостереження за станом різьблення гайки та гвинта під час експлуатації кранів.

Гідравлічний механізм може забезпечувати дуже плавні пуски та гальмування механізму, але складний і дорогий у виготовленні. При експлуатації вимагає кваліфікованого догляду та спостереження.

Секторний механізм громіздкий, важкий і складний у виготовленні.

Секторно-кривошипний механізм є проміжним між секторним і кривошипно-шатунним, він простий і легший за секторний.

Кривошипно-шатунний механізм за умови, якщо крайні положення стріли відповідають мертвим точкам механізму, надійний і безпечний в експлуатації, тому що не вимагає кінцевих захистів і виключає можливість падіння або закидання стріли на кран під час переходу її за крайні положення. За вагою це один із найважчих механізмів.

3.8 Механізми пересування

3.8.1 Система пересування на рейковому ході.

У переважній більшості сучасних портальних кранів механізми пересування виконуються з індивідуальними приводами на кожний приводний візок. Синхронізація приводів здійснюється не електричним шляхом, а завдяки жорсткості порталів.

Число приводних коліс зазвичай становить 25-100% від загального числа ходових коліс. Невелика кількість приводних ходових коліс допустима лише при пересуванні крана по строго горизонтальному шляху, покладеному на надійній основі, і при невеликій навітряній площі крана та вантажу. При недотриманні цих умов може мати місце пробуксовування коліс малонавантажених опор крана.

Існує велика кількість різних конструкцій ходових частин. Найчастіше зустрічаються конструкції, що мають по 16 ходових коліс - по 8 приводних і 8холостих, але скомпоновані вони можуть бути по-різному. Перший варіант передбачає всього два приводні візки, розташовані по діагоналі на ногах порталу. Двигун кожного візка надає руху чотири приводних колеса. У другому варіанті передбачено чотири приводні візки, розташовані під усіма чотирма ногами, двигун кожного візка приводить в рух два приводні колеса.

Установка двох двигунів великої потужності з відповідною апаратурою управління обходиться дешевше, ніж чотирьох двигунів такої ж сумарної потужності, але при чотирьох приводних колесах від одного двигуна виходить дуже довгий кінематичний ланцюг (10 зубчастих коліс та черв'ячна пара). При двох приводних колесах від одного двигуна кінематичний ланцюг може бути значно укорочений (3 зубчасті колеса і черв'ячна пара), що значною мірою компенсує додаткові витрати на встановлення чотирьох двигунів замість двох.

При двох двигунах привід виходить менш надійним, так як у разі виходу з ладу одного з них кран пересуватися не може, тоді як тимчасова робота на трьох двигунах замість чотирьох цілком можлива. При двох двигунах часто трапляються випадки перевантаження одного з двигунів при роботі на нерівних підкранових коліях, коли опора, на якій встановлений інший двигун, вимикається з роботи внаслідок нерівномірної осідання колій.

У важких портальних кранах застосовуються ходові візки з великою кількістю ходових коліс. На малюнку 3.19 показано такий візок 75 тонного портального крана заводу ПТО ім. Кірова на 10 колесах із двома

Малюнок 3.19 – Ходовий візок 75-тонного крана заводу ПТО ім С. М. Кірова
двигунами. Характерною особливістю цього візка є доступність для огляду чи ремонту будь-якого ходового колеса. Ці колеса встановлені в кутових буксах, що знімаються, кожна з яких приєднується до рами двома болтами. Для зняття будь-якого колеса (візка) необхідно за допомогою гідравлічного домкрата і спеціального пристрою звільнити його від навантаження, після чого достатньо підняти колесо на 2-3 мм і викотити його вбік.

3.8.2 Пневмоколесна ходова система.

Фірма "Kranbau Eberswalde" зробила свої крани мобільними. Процес відходу від сковуючої системи на рейковому ході розпочався у рамках співпраці з фірмою «I-BAU» з Гамбурга з гусеничних механізмів пересування балансирних кранів, з перших мобільних контейнерних перевантажувачів системи «FEEDER SERVER» у місті Хошимін та з випуску двох мобільних конвеєрних перевантажувачів. Тепер мобільність забезпечується і для високопродуктивного крана, поворотного крана з шарнірно-зчленованою стрілою Articulated Harbour Crane AHC.

Конструкція крана AHC на рейковому ходу з надзвичайно високою перевантажувальною продуктивністю, безпекою та надійністю адаптується з урахуванням вимог ринку на базі обладнання механізму пересування марки «Кірова», що зарекомендувало себе.

Щоб не заважати транспортному потоку порту, зберігаються переваги високого порталу. Оптимальне навантаження у вагони можливе за рахунок охоплення двох або більше рейкових колій. У розпорядженні є два варіанти ходової частини:

▬ для руху по прямій та невеликій частоті руху по кривій. Ходова частина з урахуванням модифікованої конструкції крана типу RTG (рис. 3.20).

Малюнок 3.20 – Пневмоколісні ходові візки, що забезпечують рух прямою траєкторією
▬ для забезпечення повної гнучкості, ходова частина, що пропонує можливість обертатися на місці. Обладнання арки Кірова, що зарекомендувало себе, багаторазово використовується в області засобів для транспортування важких вантажів. Новинка у світовому масштабі - FEEDER сервер". (Мал. 3.21).

Рисунок 3.21 – Ходова система FEEDER SERVER забезпечує повну мобільність: а - вид спереду; б - вид збоку
Переваги системи FEEDER SERVER:

▬ Легка сталева несуча конструкція та крановий візок;

▬ Стандартизовані машинні вузли;

▬ Модульні вузли приводу;

▬ Короткий час монтажу;

▬ Малі інвестиційні витрати;

▬ Невисокі експлуатаційні витрати;

▬ Мобільність;

▬ Висока ефективність;

▬ Невеликий рівень шуму;

▬ Універсальні можливості застосування.

3.9 Конструкції порталів

Різноманітність конструкції порталів пояснюється різноманітністю вимог до порталів та кранів, різницею у традиціях та досвіді кранобудівних підприємств та малою вивченістю меж раціонального застосування структур порталів. Портали розрізняються за типом приєднання опор до верхнього ригеля (шарнірне і жорстке) за кількістю з'єднань з частиною (три- і чотирипорні) за способом утворення конструкції (решітчасті, рамні (див. рис. 3.22 а, б) рамно-баштові (рис. 3.2) , в), рамно-розкісні (рис. 3.22, г), за кількістю приєднань опор до верхнього ригеля: дво-(рис. 3.22, 6) і чотиристоєчні (рис. 3.22, а) і т. д. На конструкцію порталу впливає тип опорно-поворотного пристрою: на багатокатковому колі, на поворотній колоні та на кульовому опорно-поворотному колі.

Малюнок 3.22 – Портали: а – рамний чотиристійковий; б - рамний двостійковий; в - рамно-вежевий; г – рамно-розкісний
Чотиристійкові портали в порівнянні з двостоєчними більш металомісткі, але менш схильні до деформацій, що важливо для монтажних кранів. У конструкціях кранів, що випускаються останніми роками, широко застосовують рамно-баштові портали, в яких циліндрична (рис. 3.22, в), циліндроконічна або пірамідальна вежа приєднана до рамної

Малюнок 3.23 – Схеми порталів: а – одноколійного; б - двоколійного; в – триколійного

Малюнок 3.24 – Рамний чотиристійковий портал коробчастої конструкції
конструкції. Згідно зі статистичними даними застосування дзухстійкових та рамно-баштових порталів розширюється, а чотиристійкових скорочується.

3.10 Механізми повороту

Механізм повороту портальних кранів складається з опорно-поворотного пристрою, що підтримує та центрує поворотну частину, і приводу, що обертає поворотну частину. Залежно від типу опорно-поворотного пристрою розрізняють крани на колоні та поворотному колі.

Опорно-поворотні пристрої кранів на колоні

Портальні крани на колоні застосовуються двох типів – з неповоротною або поворотною колоною (рис. 3.25).

У першому випадку (рис. 3.25 а) колона служить продовженням порталу, а поворотна частина обертається навколо неї. Вага поворотної частини з вантажем сприймається завзятим підшипником нагорі колони, а перекидальний момент - радіальними опорами нагорі колони і біля її основи.

У кранах з поворотною колоною (Рис. 3.25 б) остання становить одноціле з поворотною частиною. У цьому випадку вага поворотної частини з вантажем сприймається підшипником, розташованим внизу колони, а перекидальний момент-радіальними опорами внизу колони і у верхній частині порталу. Крани з поворотною колоною набули найбільш широкого поширення.

Малюнок 3.25 – Схема опори кранів на колоні: а – з неповоротною колоною; б - з поворотною колоною

Опорно-поворотні крани на поворотному колі.

Портальні крани на поворотному колі застосовуються двох типів: з колісними та з катковими (або кульовими) опорно-поворотними пристроями.

Колісний опорно-поворотний пристрій зазвичай має чотири опори, причому в залежності від навантаження в кожній опорі встановлюється або одне колесо, або двоколісний балансирний візок.

Каткові опорно-поворотні пристрої виконуються з конічними або циліндричними котками (рис. 3.26). У першому випадку воно є великим конічним роликопідшипником, у якого обидва кільця оброблені на конус так, що утворюють цих конусів і осі обертання роликів перетинаються в одній точці на осі обертання поворотної частини, при цьому котки котяться по рейках без ковзання. У другому випадку котки мають циліндричну форму, поверхні кілець є дві площини і котки котяться зі ковзанням.

Кульові опорно-поворотні пристрої. Застосовують кульові опорно-поворотні пристрої двох видів: що сприймають тільки вертикальне навантаження та сприймають вертикальне навантаження, горизонтальні сили та перекидальний момент. У всіх випадках застосування кульових пристроїв для нормальної роботи необхідно забезпечити значно більшу жорсткість оголовків, порталів і поворотних платформ, ніж при Каткових і колісних пристроях.

Малюнок 3.26 – Схеми каткових опорно-поворотних пристроїв: а – з конічними катками; б - з циліндричними котками

3.11 Механізми підйому

У грейферних кранах найбільшого поширення мають механізми підйому, які з двох незалежних лебідок - підйомної і замикаючої, які мають ні механічного, ні електричного зв'язку, кожна з яких управляється своїм командоконтролером. Рукоятки командоконтролерів цих лебідок встановлені так, щоб ними можна було керувати окремо чи спільно (одною рукою).

Лебідки виготовляються з окремих уніфікованих блоків (електродвигун, гальмо, редуктор, барабан, корінний підшипник барабана, сполучні муфти), які встановлюються на загальній рамі. Така конструкція лебідок забезпечує їх зручне складання майже без підгоночних робіт, а взаємозамінність окремих блоків значно спрощує організацію ремонтних робіт.

Як видно з малюнка 3.27, осі електродвигуна, вхідного та вихідного валів редуктора та барабана цих лебідок лежать на одній прямій. Така так звана співвісна схема має ряд істотних переваг у порівнянні зі схемою з паралельними осями, а саме: менші габарити лебідки в плані, можливість встановлення двох лебідок поруч при збереженні зручного доступу до всіх їх частин для обслуговування, значно спрощену конструкцію рам лебідок, зменшення редуктора ваги редуктора.

Малюнок 3.27 - Лебідка підйому грейферного крана

Механізми підйому крюкових кранів. На малюнках 3.28 і 3.29 показана лебідка 10-тонного портального крака крюкового. Вона складається з таких самих окремих блоків, як і грейферна лебідка (мал. 3.27), але на відміну від неї тут вісь двигуна і вісь барабана паралельні між собою. Регулювання швидкості, необхідної для гакових кранів здійснюється електричним методом.

Малюнок 3.28 Влаштування лебідки підйому крюкового крана: 1 - гальмо, 2 - барабан, 3 - двигун, 4 - редуктор.

Малюнок 3.29 – Кінематична схема лебідки з мікроприводом

Для монтажних портальних кранів, що застосовуються в суднобудуванні, при судноремонті, на будівельно-монтажних роботах та інших аналогічних випадках, потрібно ширший діапазон регулювання швидкості. У зв'язку з цим широкого поширення на монтажних кранах набули лебідки з так званим мікроприводом (рис. 3.29).

3.12 Робоче обладнання

До робочого обладнання відносяться; спредери, двощелепні грейфери, електромагніти, багатощелепні грейфери, гакові підвіски, траверси.
а
б

в
г

Рисунок 3.30 – Робоче обладнання: а – спредер; б - двощелепний грейфер; в – електромагніт; г - багатощелепний грейфер

а
б

Рисунок 3.31 – Робоче обладнання: а – гакова підвіска; б - траверса

3.13 Кабіни

Кабіни керування. Кабіни керування портальних кранів (рис. 3.32 і 3.33) зазвичай розташовуються на поворотній рамі в передній її частині. Для забезпечення гарної видимості з кабіни найбільш зручно, коли її вісь збігається з віссю симетрії крана.

У кабіні керування встановлюється сидіння для кранівника та розміщуються прилади керування та апаратура для освітлення крана (командо-контролери, трансформатори, щит освітлення та ін.) в задній частині кабіни керування поміщається опалювально-вентиляційна

Рисунок 3.32 – Кабіна управління крана ЗПТО ім. С. М. Кірова

Малюнок 3.33 – Варіант виконання кабіни

управління
Електроустаткування, яке може бути джерелом тепловиділень (опір, пускачі, комутаційна апаратура), як правило, розміщується в кабіні механізмів. Підлога кабіни управління має бути покрита гумовим килимком.

Кабіни механізмів. Механізми поворотної частини портальних кранів розташовуються у закритих водонепроникних неотеплених кабінах (рис. 3.34). Механізм зміни вильоту укосини часто встановлюється у спеціальній кабіні, що розміщується на майданчику над кабіною механізмів або

Рисунок 3.34 – Кабіна механізмів крана ЗПТО ім. С. М. Кірова

у верхній частині каркаса, а в кранах з колоною – усередині останньої. Крім механізмів, у кабіні розміщують панелі та опори.

До каркаса перекриття кабіни механізмів зазвичай кріпиться на болтах двотаврова балка, якою переміщається ручний візок з таллю обслуговування механізмів і устаткування, кабіні встановлених у кабіні.

3.14 Пристрої безпеки

Найголовнішим пристроєм безпеки портального крана є пристрій обмежувача вантажопідйомності, що складається з силовимірювальної комірки, вимірювального підсилювача та електронного пристрою для сприйняття одержуваних сигналів, що показує через індикаторний пристрій (світлове табло) значення вантажу, що піднімається портальним краном. Найважливішим завданням електронного пристрою вантажопідйомності крана є заборона перевантаження портального крана у разі виникнення підйому надмірних вантажів, що перевищують вантажопідйомність крана, що допускається, і дозволяє лише опустити на землю вантаж, що піднімається.

До інших важливих пристроїв безпеки крана відноситься анемометр, що постійно вимірює і реєструє тиску вітру. Принцип дії анемометра, що застосовується, заснований на лопатевому пристрої вимірювання швидкості вітру. При досягненні налаштованого у пристрої значення швидкості вітру і при перевищенні значення швидкості вітру, що допускається, пристрій анемометра спочатку видає оповіщаючий, попереджувальний сигнал, а потім видає команду для зупинки рухів і відключення крана. У разі досягнення тиску вітру, що перевищує значення тиску, прийнятого в розрахунок при проектуванні крана, пристрій анемометра приводить у дію рейкові протиугінні захвати і зупиняє механізм пересування крана.

Портальний кран має спеціальну систему електричного захисту застосовуваних електричних пристроїв та апаратури, що, у разі виникнення неполадок у мережі, служить для захисту електричних пристроїв та апаратури.

До подальших пристроїв захисту та безпеки крана слід віднести різні пристрої блокування, пристрої механічного захисту, кінцеві вимикачі та обмежувальні вимикачі, спрацьовування яких відбувається під дією і спільно з програмованою системою управління приводних пристроїв крана, вони в основному виконують роль захисту механізмів та вузлів крана та у разі виникнення крайніх чи аварійних ситуацій обмежують крайні положення чи видають сигнал заборони виконання тієї чи іншої функції.

У разі виникнення аварійної ситуації на портальному крані його робота може бути зупинена також кнопкою аварійного вимкнення з кабіни кранівника, що, у свою чергу, також означає свого роду захисний захід із захисту пристроїв крана.

В інтересах безпеки експлуатації портального крана на ньому застосовані такі пристрої безпеки та сигналізації:

Механічні захисту:

▬ пристрій електричного рейкового протиугінного захоплення

Пристрої електричного захисту крана:

▬ система захисту від дотику

▬ система захисту від перевантажень струмів

▬ захист від струмів короткого замикання

▬ захист від нульової напруги

▬ внутрішній блискавковідвідний захист

▬ захист від перевантаження крана

▬ захист від нульового становища командоконтролерів

▬ аварійні вимикачі

▬ захист від пуску в закритому стані рейкових протиугінних захватів (механізм пересування, портал)

Обмежувачі крайніх положень:

▬ Кінцеві вимикачі верхнього та нижнього кінцевих положень вантажу

▬ Кінцеві положення найбільшого та найменшого вильоту стріли

▬ Обмежувач від зіткнення двох кранів, що переміщуються на тих самих підкранових шляхах

Вимірювальні прилади, що застосовуються на крані:

▬ вольтметр

▬ амперметри

▬ анемометр для вимірювання тиску вітру

▬ вимірювач навантаження (обмежувач вантажопідйомності)

Сигналізації на крані:

▬ звукова та світлова сигналізація при переміщенні крана

▬ сигнальний гудок

▬ сигнальна сирена

▬ індикатор (дисплей) та операторська панель на пульті керування краном (для цілей функції перевірки режимів та параметрів роботи, індикації помилок та несправностей системи).

Балтійський завод у Санкт-Петербурзі, одна з найстаріших російських верфей, які переживали ще нещодавно не найкращі часи, сьогодні завантажений роботою. Тут будують два сістершипи вже спущеної на воду «Арктики» — найновішого та найпотужнішого у світі атомного криголаму. Імена майбутніх кораблів - "Урал" і "Сибір".

Чому не навчилися у СРСР?

Крок за кроком корпусу криголамів нарощуються за рахунок секцій, що знову приєднуються, кожна з яких має значні розміри і вагу. Таку роботу неможливо зробити без портальних монтажних кранів високої вантажопідйомності. Портальними вони називаються не тому, що працюють у порту (як думають деякі), а тому, що встановлені на порталі - майданчику на широко розсунутих опорах, що катаються рейками. Рейки прокладені вздовж бортів криголамів, і крани, переїжджаючи з місця на місце, подають на будівництво все нові і нові деталі. На верфі можна побачити всю історію портальних кранів у нашій країні за останні десятиліття. Ось досвідчений кран радянської споруди, зроблений на Кіровському заводі. Ось свіжа машина — кран made in Finland. Це вже епоха згасання вітчизняного виробництва: тоді ми думали, що купимо за кордоном усе найкраще, а наші верфі та порти були віддані продукції німецьких та фінських компаній. І ось новинка останніх років – кран СММ-4500. Ця видатна за багатьма параметрами машина зроблена петербурзькою фірмою «СММ», яка свого часу виросла з ремонтного підприємства. Виробництво портальних кранів повернулося до Росії.

Будівництво атомного криголама ведеться за допомогою гігантських портальних кранів, серед яких російська новинка СММ-4500 вантажопідйомністю 100т.

«Крани такого класу вантажопідйомності в СРСР робити так і не навчилися, — каже головний конструктор компанії «СММ» Олександр Журавльов, — тож можна говорити не про повернення виробництва портальних кранів до Росії, а про якісно новий крок у цій галузі. Максимальна вантажопідйомність нашого СММ-4500 — 100 т, виліт стріли — 60 м. Можна на пальцях перерахувати світових виробників, які вміють будувати подібну техніку, — фіни та німці здебільшого. Ще Китай останнім часом».

Майже як у метро

Справа, власне, не в цифрах як таких, а у вимогах замовника. «СММ-4500 — єдиний на нашому підприємстві кран, який завдяки вильоту стріли може доставляти вантажі не тільки до ближнього борту корабля, що будується, а й до протилежного, — пояснює Микола Дроздов, начальник цеху, що обслуговує портальні крани. — Можна сказати, що це замовлення ми здатні виконати саме тому, що така машина у нас є».

Компанія «СММ» виготовляє як монтажні (переважно для кораблебудування), так і перевантажувальні крани (для роботи в порту). На схемі показано, як влаштовано СММ-4500 — портальний монтажний кран Балтійського заводу.

Робота крана відбувається десь там, вгорі, на рівні очей лише нижні частини опор порталу. Машина зупиняється, переносить вантаж, подає сигнал і поволі перекочується на нову позицію. Монтажному порталному крану, на відміну від портового перевантажувального, швидкість не така важлива. Кожна із чотирьох опор поставлена на вісім сталевих коліс, від залізничних їх відрізняє наявність другої реборди. Рейки теж спеціальні, кранові — ширші та масивніші. Вісім коліс розподілено між чотирма візками, пов'язаними з опорою шарнірно-балансирною системою. «З якою б точністю ви не прокладали крановий шлях, — каже Олександр Журавльов, — все одно залишаться якісь нерівності. Якщо вони в рамках ГОСТу — нічого страшного, проте, поєднуючи колісні візки з опорою не жорстко, а через шарнірно-балансирну систему, ми даємо можливість нашій ходовій частині ці нерівності відпрацьовувати. Наприклад, не допускати зависання колеса над рейкою, при якому інші колеса будуть відчувати нерозрахункове навантаження». У рух колеса наводяться електродвигунами, які встановлені прямо на візках. Система подачі електроживлення на СММ-4500 нагадує, як не дивно, ту, що використовується у метрополітені. Як відомо, електропоїзд метро отримує енергію від контактної рейки за допомогою встановлених на колісних візках струмознімачів. Тут же поряд з однією з рейок зроблена траншея, прикрита з метою безпеки гнучкими гумовими шторками. Усередині траншеї прокладено три струмопровідні шини. За допомогою спеціального струмознімач кран відсуває шторку і контактом-черевиком знімає трифазний струм напругою 380 вольт.

Щаблі-пелюстки

Машинне відділення, електроніка та автоматика, кабіна кранівника - все це знаходиться на висоті 12-13-поверхового будинку. Шлях туди – виключно пішки. Спочатку по крутих, схожих на корабельні, трапах потрібно піднятися на верхній майданчик порталу, а потім піднятися гвинтовими сходами всередині колони, на якій і стоїть кран. Поки йдеш цими сходами вгору, очі не піднімаєш — страшно подумати, скільки ще східців попереду. Коли спускаєшся, здається, що сходи внизу перетворюються на пелюстки квітки, що обертається. Від цієї оптичної ілюзії паморочиться в голові. Уф! Вгорі всередині платформи машинного відділення великий круглий зал, де встановлені механізми повороту кранової установки. Поверхом вище розташовані лебідки головного та допоміжного підйому. Кінці тросів зникають у щілини на стелі. Над машинним відділенням на стійці встановлений рейковий механізм зміни вильоту стріли.

Подібність із птахами — журавлем або чаплею — портальним кранам надає шарнірно-зчленована стрілова система. До основної стріли на шарнірі кріпиться ще один елемент - його називають "дзьоб", "гусок", а іноді "хобот". Таку систему вигадали наприкінці 1930-х років у Німеччині. Коли основна стріла змінює виліт (тобто піднімається чи опускається), підвішений до неї вантаж неминуче змінює висоту. У шарнірно-зчленованій системі «хобот» виконує компенсуючий рух, утримуючи вантаж на заданій висоті. При цьому не потрібна робота підйомної лебідки, тобто не витрачається зайва енергія. І при монтажних, і при перевантажувальних роботах утримання вантажу на одному рівні є важливим фактором безпеки.

Кабіна кранівника знаходиться на висоті 12-13-поверхового будинку, і шлях туди нелегкий: спочатку підйом крутими трапами, потім багато кроків гвинтовими сходами.

І ось нарешті кабіна, з якої здійснюється керування всією цією машинерією. Відразу звертаєш увагу на панорамне скління. З кабіни відкривається чудовий вид на територію уславленого заводу, на кораблі, що будуються, і на весь Василівський острів. Десь вдалині височить недобудована ще вежа «Лахта-центру». На робочому місці кранівника (точніше, кранівниці — гігантськими кранами на Балтійському заводі управляють переважно дами) зручне крісло, з обох боків два джойстики, навпаки параметричний дисплей.

«Комфорт та ергономічність кабіни – це для нас пріоритетні завдання, – каже Олександр Журавльов, – оскільки вони безпосередньо пов'язані з безпекою робіт. За старих часів на це мало звертали уваги — в кабінах стояли незручні сидіння, на яких було важко працювати годинами, були відсутні кондиціонери. Крани тоді керувалися за допомогою релейно-контакторної системи, і пересування контролера вимагало від кранівника значних зусиль. Нині все по-іншому. Робоче місце оснащене зручним ергономічним кріслом. Частотне регулювання електроприводів дозволяє оператору крана за допомогою двох джойстиків виконувати плавні та точні рухи. Для підвищення безпеки робіт ми встановлюємо спеціальні сенсори, які запобігають, наприклад, зіткненню стріл — а таке часом трапляється, особливо під час роботи перевантажувальних кранів у порту. З іншого боку, обвішувати весь кран датчиками було б теж неправильним: він просто не зможе працювати через постійне перестрахування автоматики. Все-таки керування машиною поки що значною мірою перебуває в руках людини, а не комп'ютера. Хоча поява безпілотних кранів, напевно, справа недалекого майбутнього».

У віртуальної прірви

СММ-4500 вже не найбільший монтажний кран, виготовлений у Росії. Машина, побудована для ще однієї легендарної верфі — північнодвінського «СевМаша», має характеристики, рівних яким у Європі, мабуть, немає. Вантажопідйомність – 160 т, виліт стріли – 80 м, висота підйому – 75 м. Чим довша «рука» крана, тим складніше його збалансувати. Потрібний важчий противагу, але загальну масу машини не можна збільшувати до нескінченності. Не заощадиш на зменшенні маси порталу: він забезпечує стійкість і не може бути дуже легким. Головний шлях - зменшення маси стрілової системи за збереження високої міцності. Це робота з новими матеріалами, марками сталі, технологіями зварювання».

Поряд з новим російським портальним краном СММ-4500, який експлуатується з 2014 року, на будівництві атомних криголамів працюють машини виробництва СРСР (ліворуч) та Фінляндії (праворуч).

У компанії СММ крани проектуються методом 3D-моделювання. Створена на комп'ютері модель тестується у програмних середовищах, що імітують різні навантаження. Якщо виявляються слабкі місця, модель відправляють конструктору на доопрацювання, потім повертають нові віртуальні тести. Таких ітерацій може бути дуже багато. Віртуальна революція не минула і систему навчання кранівників та сервісного персоналу. У «СММ» розробляють VR-симулятор, який дозволяє у гранично реалістичному режимі освоїти управління краном, а й фактично розглянути кожен його вузол, зрозуміти, як і працює. Вдягнувши окуляри віртуальної реальності і взявши до рук по джойстику, я спробував — ні, не попрацювати на крані, а просто помандрувати ним. І ось я опинився на великій висоті, поруч із поруччям огорожі. І мені стало страшно: перила віртуальні, а висота... висота лякала. Це було дуже дивне відчуття.

Малюнок 3.1 – Портовий кран. Загальний вигляд.

1-ходовий візок;

3-опорний поворотний пристрій;

4-нерухомий противагу;

5-кабіна керування;

6-кабіна для механізмів;

7-механізм зміни вильоту;

8-рухлива противага;

10-жорстка відтяжка;

12-змінне робоче обладнання;

3.2 Класифікація портальних кранів за їх призначенням

Малюнок 3.2 – Блок-схема класифікації портальних кранів

3.3 Перевантажувальні портальні крани

Малюнок 3.3 – Напівпортальний кран

різних рівнях (рис. 3.4). Це дозволяє наблизити вісь обертання крана до судна, що розвантажується, не вдаючись до зведення дорогих масивних стінок набережних. При великих коливаннях рівня води в річці під час паводків ходові візки, що йдуть нижньою рейкою, і частина металевої конструкції напівпорталу часто працюють під водою.

Малюнок 3.4 – Перевантажувальний портальний крана на напівпорталі спеціальної конструкції

Можливості застосування портальних кранів для виконання широкого спектру операцій:

▬ перевалки штучних вантажів за допомогою вантажного гака;

▬ роботи з важкими вантажами;

▬ обробки навантажувальних вантажів за допомогою грейфера;

▬ роботи з магнітом;

▬ перевантаження металобрухту за допомогою прямокутного грейфера;

▬ обробки контейнерів за допомогою спредера.

Малюнок 3.5 – Портальні крани з бункером (типу "кенгуру")

вантаж висипається в бункер та доставляється на склад транспортерами, один або два з яких встановлені на крані. Розміри бункера в плані з урахуванням розгойдування грейфера на канатах значні. Для зменшення розгойдування довжина підвісу має бути можливо меншою. При пересуванні крана вздовж судна бункер не повинен виступати у бік берегової рейки за габарит порталу. У крані заводу ПТО ім. С. М. Кірова (рис. 3.5, а) бункер виконаний поворотним. При розвантаженні вантажу з судна бункер встановлюють горизонтально, а при переміщеннях крана вздовж пірсу вертикально; при цьому бункер не зачіпає надбудов судна. У крані фірми "Кампнагель" з тих же міркувань бункер виконаний пересувним (рис. 5 б). Це дозволяє зменшити довжину переміщення грейфера та масу стрілової системи.

Схожі статті: