В любой грузоподъемной машине механизм подъема груза является основным. Независимо от конструктивных форм его выполнения он включает в себя следующие части (рис. 1, а): грузозахватное приспособление — крюк для штучных грузов или грейфер для сыпучих материалов, блоки, стальной канат, барабан, передаточный редуктор, состоящий из нескольких пар зубчатых колес, двигатель и тормоз.

В механизмах подъема с машинным приводом груз подвешивается к крюку, прикрепленному к подвижной обойме канатного полиспаста. Сбегающий с неподвижного блока полиспаста канат навивается на барабан лебедки, связанной с двигателем зубчатой передачей. Первая передача от двигателя выполняется цепной или ременной. В реверсивной лебедке тормоз устанавливают на валу двигателя, при этом в качестве тормозного шкива используется одна из половин втулочно-пальцевой муфты. В механизмах подъема с фрикционной лебедкой тормоз устанавливают непосредственно на барабане лебедки и тормозной шкив выполняется с ним заодно.

В конструктивном отношении лебедки, устанавливаемые на кранах, подразделяются на одновальные и двухвальные.

Режим работы крана определяется по режиму работы механизма подъема груза.

При расчете механизма подъема должны быть известны основные исходные данные:
а) вес поднимаемого груза Q;
б) высота подъема;
в) скорость подъема груза в м/мин;
г) режим работы;
д) схема подвески груза (кратность грузоподъемного полиспаста).

Рис. 1. Схемы крановых механизмов:
а — подъемного; б — передвижения грузовой тележки; в — поворотного

Расчет механизма подъема с индивидуальным электрическим приводом производится в следующей последовательности.

Крановые механизмы

Механизмы изменения вылета

Механизмы изменения вылета кранов разделяют на:
а) изменяющие вылет за счет изменения угла наклона стрелы;
б) изменяющие вылет с помощью тележки, передвигающейся по горизонтальному или наклонному поясу фермы стрелы крана (рис. 1, б).

Изменение вылета путем изменения угла наклона стрелы может производиться с помощью канатных полиспастов, подъемных винтов, реек или специальных устройств — гидравлических, кривошипно-шатунных и др., сохраняющих горизонтальный путь груза. Передвижение тележки с грузозахватным устройством по ферме горизонтально установленной стрелы может производиться от собственного механизма передвижения или с помощью канатной тяги.

Для изменения угла наклона стрелы применяют реверсивные или фрикционные лебедки. Реверсивные стрелоподъемные лебедки чаще всего имеют редуктор с червячной передачей и тормозом. Фрикционные лебедки, осуществляющие подъем стрелы на режиме двигателя, а опускание на тормозе — под действием собственного веса стрелы, снабжаются специальной муфтой, которая при определенной скорости вращения барабана соединяет ее с трансмиссией, после чего опускание стрелы производится уже на режиме двигателя.

Усилие в канате стрелового полиспаста изменяется в зависимости от вылета и нагрузки, приложенной к оголовку стрелы. Величину этого усилия определяют аналитически или графически (разложением сил по направлениям стрелы и стрелового полиспаста). Максимальное расчетное усилие в стреловом полиспасте будет возникать при наибольшем вылете стрелы.

Все механизмы изменения вылета должны снабжаться указателями вылета. Ограничение крайних положений стрелы должно обеспечиваться конечными выключателями, которые рекомендуется дублировать. В крайних положениях стрелы должны устанавливаться буфера (пружинные или резиновые), которые обычно рассчитываются на нагрузку, вызванную максимальным моментом двигателя.

Для производства ремонта механизмов изменения вылета должны быть предусмотрены стопорные устройства, фиксирующие стрелу в заданном положении.

Механизмы вращения (поворота)

Эти механизмы служат для вращения поворотной части крана вместе со стрелой. Обычно такой механизм состоит из двигателя, червячного редуктора и пары открытых шестерен.

Червячный редуктор, обязательно несамотормозящийся, выполняется с фрикционным сцеплением, рассчитанным на 25%-ную перегрузку, которая может возникнуть при резком торможении или пуске. На муфте, соединяющей редуктор с валом двигателя, ставится тормоз, который применяется для предотвращения самопроизвольного поворота крана; при необходимости обеспечить точную остановку над грузом или над местом установки груза; при необходимости срочной остановки поворотной части крана.

Механизм вращения может быть установлен на неповоротной или на поворотной части крана. В первом случае неповоротная часть крана снабжается зубчатым венцом, с которым входит в зацепление шестерня приводного механизма; во втором случае зубчатый венец крепится на поворотной части крана.

В строительных кранах применяют зубчатые и канатные механизмы вращения.

В кранах с зубчатым механизмом вращения (рис. 1, в) на неповоротной части неподвижно укрепляется зубчатый венец большого диаметра, а на поворотной — приводной механизм, шестерня которого находится в зацеплении с зубчатым венцом. Эта шестерня связана с двигателем несколькими зубчатыми передачами. Необходимое при повороте торможение обеспечивается тормозом.

В кранах с канатным механизмом вращения к поворотной части крепится поворотный круг, на который навивается канат, жестко связанный с ним винтовыми стяжками. Концы канатов укрепляются сверху и снизу на барабане, при вращении которого один из них сматывается, а второй наматывается. При этом вращается круг и вместе с ним поворотная часть крана. Барабан получает вращение от двигателя через зубчатые передачи. Для торможения поворотной части крана служит тормоз.