Грузоподъемные краны весьма разнообразны по назначению, принципам действия и конструктивному исполнению. Это затрудняет их классификацию. В многочисленных учебниках и учебных пособиях даны классификации грузоподъемных кранов, значительно отличающиеся друг от друга. Однако с 01.07.79 в СССР введен СТ СЭВ 723-77, который регламентирует термины и определения по грузоподъемным кранам. Он устанавливает общие понятия, виды кранов и их параметры. Этот стандарт дает следующее определение грузоподъемного крана: «Машина циклического действия, предназначенная для подъема и перемещения в пространстве груза, удерживаемого грузозахватным органом».

Стандарт разделяет краны по их конструктивному исполнению, конструкции грузозахватного органа, возможности перемещения,- конструкции ходового устройства, степени поворота, способу опирания мостовых кранов и кранов-штабелеров и роду привода механизмов.

В зависимости от конструктивного исполнения краны разделяют на стреловые (включая консольные), мостовые, кабельные, краны-штабелеры и стеллажные. В кранах стрелового типа грузозахватный орган подвешивается к стреле или грузовой тележке, перемещающейся по стреле. Стрелу закрепляют либо непосредственно к поворотной платформе, либо к верхней части вертикальной башни. В мачтовых кранах стрелу присоединяют к вертикальной мачте, имеющей верхнюю и нижние опоры. Если верхнюю опору закрепляют канатными оттяжками (вантами), то кран называют вантовым. В случае жесткого крепления верхней опоры мачты кран называют жестконогим.

Консольный кран имеет стрелу в форме балки или фермы, которая жестко закрепляется на колонне, стене или тележке. Велосипедный кран — это консольный кран, перемещающийся по напольному однорельсовому пути и удерживаемый верхней направляющей.

В кранах мостового типа грузозахватный орган подвешен к грузовой тележке, перемещающейся по передвижному мосту. Мост может опираться непосредственно на надземный крановый путь или на стойки (козлы). В кабельных кранах грузовая тележка перемещается по несущим канатам, закрепленным к верхним частям опор. В мостокабельных кранах несущие канаты закрепляют на концах моста, установленного на опорных стойках.

На грузовой тележке кранов-штабелеров, перемещающейся по передвижному мосту, устанавливают вертикальную колонку с грузозахватным органом. Стеллажный кран-штабелер размещают в проезде между стеллажами в складе. Он может перемещаться по напольному или подвесному рельсу, а передвижной мост отсутствует.

Приведем классификацию грузоподъемных кранов по конструкции грузозахватного органа и его назначению. Крюковые краны имеют грузозахватный орган в виде крюка и предназначены для перегрузки различных штучных грузов. Грейферные краны имеют грузозахватное приспособление с двумя или несколькими поворотными челюстями и предназначены в основном для перегрузки сыпучих материалов, а в ряде случаев и штучных грузов (бревен, камней и др.). Магнитные краны имеют грузозахватный орган в виде электромагнитов и предназначены для перегрузки стальных и чугунных слитков и стружки. Магнитно-грейферные краны имеют комбинированный захватный орган в виде электромагнита и грейфера.

Траверсные краны снабжены балкой, подвешиваемой к стреле или грузовой тележке, и несколькими грузозахватными устройствами (крюками, электромагнитами, вакуумными захватами и др.). Траверсы обычно применяют для перегрузки длинномерных грузов.

Ряд наименований кранов включает слово «мульдо». Оно происходит от немецкого слова и обозначает стальную литую коробку для загрузки шихтовых материалов в сталеплавильную печь или изложницу для отливки чугунных чушек на различных машинах. Поэтому мульдогрейферный кран, например, имеет грейфер для подачи шихтовых материалов и приспособление для перемещения мульд.

Литейный кран — это мостовой кран, оборудованный механизмами подъема и опрокидывания литейного ковша. Посадочный кран имеет вращающуюся колонну с горизонтальными клещами для захвата и подачи в печь заготовок. Ковочный кран оборудован приспособлениями для подъема, перемещения и поворота поковок. Колодцевый кран имеет клещевой захват для обслуживания колод-цевых печей. Мостовой кран, оборудованный устройством для выталкивания или выемки слитков из изложниц, называют краном для раздевания слитков. Контейнерным краном называют грузоподъемный кран, оборудованный специальными устройствами (спредерами) и предназначенный для перегрузки стандартных контейнеров.

В зависимости от возможностей перемещения грузоподъемника краны подразделяют на стационарные, приставные, самоподъемные, переставные, радиальные, передвижные, самоходные и прицепные. Стационарный грузоподъемный кран закрепляют на фундаменте или другом неподвижном основании. Если стационарный кран прикрепляют к строящемуся сооружению, то его называют приставным.

Грузоподъемный кран, устанавливаемый на возводимое сооружение и перемещающийся по нему при помощи собственного механизма, называют самоподъемным. Переставной кран перемещают с одного места на другое вручную или с помощью механизмов. Радиальный кран имеет портал, одна нога которого неподвижна, а вторая перемещается по дуге окружности.

Передвижной кран в отличие от стационарного может перемещаться с одной рабочей позиции на другую. Такое перемещение возможно либо собственным ходом (самоходные краны), либо с помощью тягача (прицепные краны). В зависимости от конструкции ходового устройства передвижные краны разделяют на рельсовые, железнодорожные, шагающие, автомобильные, гусеничные, тракторные, пневмоколесные и плавучие.

Грузоподъемный стреловой кран смонтирован на платформе и предназначен для перемещения по железнодорожным путям. Обычным рельсовым краном называют кран, перемещающийся по рельсовому крановому пути. Плавучий кран монтируют на морском или речном судне или понтоне.

По степени поворота стрелы разделяют на полноповоротные (с углом вращения 360 0 и более), неполноповоротные (с углом вращения менее 360°) и неповоротные, у которых рабочее оборудование не вращается в плане относительно его опорной части.

По роду привода механизмов различают краны с ручным, механическим, электрическим, гидравлическим, пневматическим и комбинированным приводами.

По способу опирания на крановый путь различают опорные и подвесные краны. В первом случае кран опирается на рельсовый путь сверху, а во втором — подвешивается к нижним полкам рельсового кранового пути.

Подъемниками называют грузоподъемные машины для подъема грузов и людей в специальных кабинах, вагонетках, подвесных люльках и др., движущихся по вертикальным или крутонаклонным направлениям. К ним относят лифты, фуникулеры, строительные и скиповые подъемники и др. В зависимости от способа передачи усилий к грузонесущим устройствам различают канатные, цепные, реечные, винтовые и плунжерные подъемники. Привод подъемников электрический или гидравлический.

В лифтах подвешивается к канатам несущая кабина, которая перемещается в жестких направляющих, установленных в шахте. Фуникулером называют подъемник, в котором вагонетка перемещается по крутонаклонному рельсовому пути с помощью канатной тяги. В строительных подъемниках кабина или платформа перемещаются в направляющих, прикрепленных к внешней стенке зданий и сооружений. Их используют для подъема грузов и людей на этажи строящихся зданий. Скиповые подъемники предназначены для вертикального или наклонного транспортирования сыпучих грузов в специальных саморазгружающихся ковшах (скипах).

Простейшие подъемные устройства также относят к машинам циклического действия. Домкрат — механизм для подъема грузов на небольшую высоту (до 0,7 м) без использования грузозахватных устройств.

Домкраты бывают винтовые, зубчато-реечные, рычажно-рееч-ные, гидравлические и пневматические.

Таль — простейшее подвесное грузоподъемное устройство с ручным, электрическим или пневматическим приводом. Тали подвешивают с помощью крюка к балкам или специальным тележкам, перемещаемым по подвесному монорельсовому пути. Ручные тали разделяют на червячные и шестеренные. Первые имеют червячную передачу, а вторые — зубчатую. Пневматический привод используют для талей, работающих во взрывоопасных помещениях.

Лебедка — простейшая грузоподъемная машина для подъема и перемещения грузов по горизонтали посредством наматывания на барабан каната или цепи. Различают лебедки стационарные и передвижные. Стационарные лебедки устанавливают на постоянных или временных основаниях, либо прикрепляют к стенам и потолочным перекрытиям. Передвижные монтируют на рельсовых или безрельсовых тележках. Лебедки могут быть с ручным или машинным приводом (от двигателей электрических, внутреннего сгорания, реже паровых, гидравлических, пневматических). Лебедки применяют как самостоятельные машины при производстве погрузочно-разгрузочных, строительно-монтажных, ремонтных, складских работ, на маневровых работах с подвижным составом, для трелевки леса и штабелирования древесины, швартовки судов и т. п. С другой стороны, лебедки являются составной частью грузоподъемных кранов и некоторых погрузочно-разгрузочных машин.

Машины напольного транспорта (ручные грузовые тележки, электрокары, электро- и автопогрузчики) перемещаются по полу, грунту, ил и дорожному покрытию. Груз они поднимают на меньшую высоту, чем краны. В отдельных случаях (например, на грузовых тележках) механизм подъема грузов в них отсутствует.

Машины непрерывного действия перемещают грузы потоком горизонтально, вертикально или наклонно. Они получили название транспортирующих машин. К ним относятся конвейеры и элеваторы, а также установки гидравлического и пневматического транспорта. Конвейеры бывают стяговым рабочим органом (ленточные, пластинчатые и скребковые конвейеры) и без него (винтовые, инерционные, вибрационные, роликовые и шагающие конвейеры). Элеваторы делятся на ковшовые, полочные и люлечные. Пневматические установки в зависимости от принципа действия разделяют на всасывающие (вакуумные), нагнетательные и комбинированные. Гидротранспортирующие установки и трубопроводный транспорт служат для перегрузки и транспортирования жидких или в смеси с жидкостью различных насыпных грузов.

Машины комбинированного действия включают механизмы первых двух групп. Например, грейферно-конвейерные перегружатели (портальные и мостовые) захватывают груз порциями, а затем перемещают его непрерывным потоком. К машинам комбинированного действия можно отнести и различные вагоно-опрокидыватели, снабженные конвейерами для транспортирования выгруженных из вагонов грузов.

Подъемно-транспортные машины всех трех групп могут быть стационарными (самоходными или прицепными). В качестве силовых установок на них устанавливают электродвигатели, карбюраторные двигатели внутреннего сгорания и дизели.

В зависимости от типа силовой передачи различают машины с механическим, электромеханическим, гидродинамическим, гидростатическим и пневматическим приводами. Подъемно-транспортные машины, специально приспособленные для выполнения погрузочно-разгрузочных работ и внутрискладских операций, обычно называют погрузочно-разгрузонными машинами.

К ним относятся:
— самоходные погрузчики периодического, непрерывного действия или конвейерного типа;
— вагоноразгрузочные машины (зачерпывающего и выгребающего действия, инерционные, пневматические и гидравлические разгрузчики).

На грузовых районах железнодорожных станций погрузочно-разгрузочные машины разделяют также по группам перерабатываемых грузов или по характеру выполняемых операций. Так, различают машины для погрузки-выгрузки контейнеров (например, контейнерные краны), штучных, сыпучих, длинномерных и других грузов.

К вспомогательным средствам комплексной механизации погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских работ относятся бункера, силосы, повышенные пути, эстакады, траншеи, рыхлители смерзшихся грузов, устройства для зачистки вагонов, а также гравитационные спуски, желоба, различные средства малой механизации и простейшие приспособления. К ним же можно отнести и различные виды поддонов, контейнеров, а также машин для формирования, разборки пакетов грузов и обертки их в защитную пленку. Весоизмерительные приборы и устройства (вагонные, автомобильные, крановые, конвейерные и электротележечные) безусловно относятся к вспомогательным средствам, а маневровые устройства, применяемые на грузовых районах станций (шпили, тяговые лебедки и различные локомотивы),— условно. Следует отметить, что данная классификация содержит ряд условностей, так как в ряде случаев отдельные классы машин и устройств трудно четко разграничить. Однако она облегчает ориентировку в сложном многообразии выпускаемого промышленностью подъемно-транспортного оборудования.

Все машины и устройства, участвующие в погрузочно-раз-грузочных и складских работах, должны удовлетворять техническим, эксплуатационным и экономическим требованиям. О качестве этих машин судят по уровню надежности; степени технологичности, показывающей эффективность конструкторско-технологических решений при изготовлении, обслуживании и ремонте машины; уровню стандартизации и унификации машины в целом, а также отдельных ее узлов и деталей; эргономическим показателям, характеризующим систему «человек — машина — среда» и учитывающим комплекс гигиенических, физиологических, психологических данных человека, управляющего машиной или ремонтирующего ее; эстетическим характеристикам — выразительности и гармоничности оформления машины, соответствующим среде и стилю; уровню обеспечения охраны труда и техники безопасности при работе; экономическим показателям, характеризующим затраты на изготовление и эксплуатацию.

Надежность — свойство изделий выполнять в течение заданного срока службы свои функции в определенных эксплуатационных условиях, т. е. их безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость. Безотказность — это свойство изделий сохранять работоспособность в течение заданной наработки без вынужденных перерывов (отказов).

Наработка определяется продолжительностью или объемом выполненной работы. Преждевременный отказ машины резко снижает ее технико-экономические показатели и нарушает технологию перегрузочных работ.

Долговечность — свойство изделия сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при определенной системе технического обслуживания и ремонте. Количественно долговечность любого изделия определяется ресурсом или сроком его службы, т. е. общей наработкой до предельного состояния.

Ремонтопригодность — приспособленность изделия к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и устранению их последствий ремонтом и техническим обслуживанием.

Сохраняемость — с.юйство изделия непрерывно сохраитъ исправное и работоспособное состояние после установленного срока хранения и транспортирования.

Тип погрузочно-разгрузочной машины выбирают, учитызая ее назначение, режим эксплуатации, требуемую грузоподъемность или производительность, а также исходные геометрически и кинематические параметры. Необходимо, чтобы основные из них в наибольшей степени соответствовали условиям заданных технологических и транспортных операций и, кроме того, была обеспечена безопасность эксплуатации, а использование машины экономически целесообразно.

Номинальная грузоподъемность машины означает наибольшую массу груза Q„, на подъем которого она рассчитана. В нее входит масса груза и грузозахватного устройства, которым оснащена машина.

Грузоподъемность может быть постоянной или п .‘релглаой. Постоянную грузоподъемность имеют, например, краны козлового и мостового типов, а также некоторые стреловые с уравновешенной стрелой; переменную — большинство стреловых кранов, пофузчихов, у которых с увеличением вылета стрелы грузоподьемность падает. У этих кранов, помймо Q„, допускаемой на данном вылете стрелы, обобщающим параметром является также допускаемый грузозой момент Мгр.

Основные габаритные (базовые) параметры машины следующие: продольная и поперечная база, вылет стрелы или пролет крачозой установки, максимальная высота подъема груза или опускания его ниже нулевой отметки, дорожный просвет. Продольны база — это расстояние между центрами крайних колес ходовой части машины; поперечная база характеризуется шириной колеи. Вылетом стрелового крана называют кратчайшее расстояние (по горизонтали) между осью его вращения и вертикальной линией, проходящей через точку подвеса груза. Вылет может быть постоянным и переменным. Пролетом мостового крана называют расстояние по горизонтали между вертикальными осями подкрановых путей.

Дорожный просвет характеризует проходимость машины и представляет собой расстояние от наиболее низко расположенной части машины до дорожного покрытия.

К кинематическим параметрам относятся скорости подъема, транспортировки, опускания груза, передвижения всей машины, вращения (поворота) и др.

Важнейший показатель подъемно-транспортной машины — ее производительность (техническая и эксплуатационная). Под технической производительностью понимают количество груза в тоннах, кубометрах, штуках или других единицах, которое может переработать данная машина за 1 ч непрерывной работы в условиях максимальной загрузки и наиболее рациональной организации труда. Эксплуатационная производительность характеризует количество груза, которое сможет перегрузить машина в течение 1 ч с учетом возможных перерывов в реальных условиях эксплуатации.

При выборе погрузочно-разгрузочных машин важное значение также имеют следующие характеристики: установленная мощность двигателей, минимальный радиус поворота, наибольший преодолеваемый уклон пути и др.