Лебедка подъемного крана в зависимости от его типа и назначения может иметь один, два и более барабанов, приводимых в действие от одного общего или от отдельных двигателей.

В зависимости от назначения, эксплуатационных требований и конструктивных особенностей подъемные краны, кроме того, могут иметь: механизмы для передвижения всего подъемного крана, грузовой тележки, механизмы для вспомогательного подъема грузов (меньших, чем номинальный груз главной подъемной лебедки), аварийные тормоза, буфера, упоры и т. п.

Подъемные краны можно классифицировать по области применения, по роду привода основных механизмов, по типу грузозахватного органа, по конструктивным особенностям, по характеру и режиму эксплуатации и другим признакам.

По области применения подъемные краны подразделяются в основном на цеховые, транспортные, палубные и строительные.

Цеховые подъемные краны устанавливаются в помещениях производственных цехов или складов и предназначены для механизации грузоподъемных и погрузочно-разгрузочных работ, связанных с технологическим процессом.

К основным типам цеховых подъемных кранов принадлежат консольные, велосипедные и мостовые.

Консольные подъемные краны, смонтированные на стационарной или поворотной (на 180°) колонне, снабжаются подъемными лебедками с выносными блоками или электротельферами.

Часто консольные краны выполняются передвижными вдоль цеха по нижнему подкрановому рельсу для увеличения зоны обслуживания.

Велосипедные подъемные краны опираются ходовыми колесами на один напольный рельс, а опорными катками — на верхний потолочный рельс и предназначены для обслуживания оборудования, расположенного в цехе вдоль пути крана.

По стреле велосипедного крана перемещается грузовая тележка, а подъемная лебедка размещена на противовесной консоли.

Мостовые подъемные краны состоят из моста, перекрывающего весь пролет цеха, и грузовой тележки с механизмами подъема и передвижения.

Мост передвигается по подкрановым рельсам, установленным на подкрановых балках цеховых зданий, а грузовая тележка — по рельсам моста крана.

Краны этого типа обслуживают всю площадь цеха или склада и могут перемещать грузы в любом направлении соответственно технологическому процессу. Они выполняются как с ручным приводом механизма подъема и передвижения, так и с электрическим приводом.

Питание моста и тележки крана электроэнергией производится от токоподводящих троллеев.

Управление осуществляется с помощью контроллеров и командоконтроллеров из кабины, размещенной на мосту или раме грузовой тележки.

Ручные мостовые краны предназначаются для обслуживания цехов и складов с небольшими грузопотоками.

Электрические мостовые краны предназначаются для обслуживания цехов и складов с большими грузопотоками;
мостовые краны малой грузоподъемности (от 0,5 до 5 Т) иногда вместо грузовой тележки снабжаются электротельфером; в этом случае мосты кранов выполняются с двутавровым рельсом и краны этого типа называются кран-балками.

Во всех областях народного хозяйства широко используются мостовые подъемные краны с самыми различными подвесными и грузозахватными приспособлениями: крюками — однорогими, двурогими и специальными; траверсами — со стропами, петлями, скобами и лапами; электромагнитами — нормальными и специальными; грейферами — одноканатными, двухканатными и моторными; захватами — клещевыми, лопастными и специальными.

Электрические мостовые краны получили большое распространение в машиностроении и металлургической промышленности, где они применяются в комплекте со специальными захватами, ковшами и другими устройствами.

Мостовые краны изготовляются грузоподъемностью от 1 до 500 Г, с пролетами от 11 до 32 м, высотой подъема 11—16 м. Скорость подъема крюка от 2 до 240 м/мин, скорость передвижения тележки 40—60 м/мин, моста — до 100—125 м/мин.

Подъемные краны грузоподъемностью более 10 т часто снабжаются двумя или тремя подъемными механизмами: одним главным — номинальной грузоподъемности и одним или двумя вспомогательными — меньшей грузоподъемности (в три—пять раз).

Грузоподъемность таких кранов обозначается неправильной дробью, в числителе которой указывается грузоподъемность главного, а в знаменателе — вспомогательного подъема, например, 15/3; 20/5; 150/20/5 и т. д.

По типу грузозахватного органа подъемные краны подразделяются на крюковые, магнитные, грейферные, литейные и специальные.

Крюковые снабжены одним или двумя крюками и предназначены для перегрузки штучных грузов. Перегрузка сыпучих и жидких материалов крюковыми кранами возможна с применением специальных сосудов и ковшей.

У магнитных подъемных кранов, предназначенных для перегрузки изделий, полуфабрикатов и отходов из черного металла, захватным органом является грузовой электромагнит.

Грейферные подъемные краны для перегрузки массовых сыпучих материалов снабжены автоматически действующим ковшом (грейфером).

Литейные подъемные краны, обслуживающие чугунолитейные и сталелитейные цехи, оборудованы подвеской с крюками для подъема ковша с жидким металлом.

Специальные краны для перегрузки горячих слитков металла, длинномерных материалов, рулонов, бочек и т. п. снабжены особыми захватами, рассчитанными для работы с однотипными грузами.

В настоящей книге рассматриваются только мостовые электрические краны разных назначений, являющиеся наиболее распространенным видом кранов, применяемых для внутрицехового и внутрискладского транспорта во всех отраслях промышленности.

Сооружение, установка и эксплуатация кранов в СССР производятся в соответствии с «Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов», изданными в 1966 г.

«Правила» обязательны для всех министерств и ведомств. За их выполнением на предприятиях следит Комитет по надзору за безопасным ведением работ в промышленности и горному надзору при Совете Министров СССР (Госгортехнадзор).

«Правилами» устанавливается режим работы механизмов грузоподъемных машин с машинным приводом. При этом учитывается следующие факторы.
1. Коэффициент использования механизма по грузоподъемности
2. Коэффициент годового использования механизма
3. Коэффициент суточного использования механизма
4. Относительная продолжительность включения двигателя механизма. Для электрооборудования величина е вычисляется для промежутка времени в течение 10 мин, для механизмов — в течение 1 ч.
5. Число включений в час.
6. Температура окружающей среды (воздуха) в °С.

К управлению подъемными кранами и к работам по обвязыванию грузов, а также к обслуживанию вспомогательных грузозахватных приспособлений могут назначаться лица не моложе 18 лет, которые должны пройти медицинское освидетельствование для определения соответствия их физического состояния требованиям, предъявляемым к занимаемой ими должности.

Крановщики, помощники крановщиков, слесари, монтеры, стропальщики и зацепщики должны быть обучены по «Программе для индивидуальной и бригадной подготовки машинистов мостовых электрических кранов», согласованной с Госгортехнадзором СССР и утвержденной Главным управлением трудовых резервов при Совете Министров СССР, и по окончании обучения аттестованы квалификационной комиссией цеха или предприятия.

При аттестации крановщиков и помощников крановщиков должен присутствовать инженер-контролер Госгортехнадзора.

После обучения и аттестации лицам, обслуживающим краны, выдаются удостоверения, дающие право выполнять обязанности той или иной специальности, связанной с обслуживанием кранов. Допуск к работе крановщиков и других лиц, обслуживающих краны, должен оформляться приказом по цеху или предприятияю. Перед допуском их к работе должна быть выдана производственная инструкция.

Последующая проверка знаний обслуживающего краны персонала должна производиться периодически — не реже одного раза в год, а также при переходе с одного предприятия на другое. При последующих проверках знаний присутствие инженера-контролера не обязательно.

Результаты аттестации и проверки знаний обслуживающего персонала должны оформляться протоколом и заноситься в журнал проверки знаний.

Мостовые электрические краны изготовляются в соответствии с ГОСТами 7131—64, 3332—54, 6711—53 и 7464—55.

Наиболее распространены на заводах кран-балки и крюковые мостовые краны.

Электрооборудование может быть отнесено к той или иной группе при условии, если оно удовлетворяет всем показателям соответствующего режима. Если по отдельным показателям имеют место превышения, то электрооборудование должно быть отнесено к группе более тяжелого режима работы.

Кран-балка имеет упрощенную конструкцию моста, состоящую из одной или двух стальных двутавровых балок. Вместо тележки для подъема и перемещения грузов в продольном (по отношению к мосту) направлении применяется тельфер (электроталь), передвигающийся по нижней полке мостовой балки. Управление кран-балкой производится, как правило, с пола с помощью кнопок, подвешенных на тросе, и магнитных пускателей.

Крюковой кран имеет мост, состоящий из жестко соединенных между собой главных и концевых балок.

Рис. 1. Мостовой кран с крюком

Если крюк снабжается электромагнитом для подъема и перемещения чугуна и стали, то он будет называться магнитным; если грейфером (ковшом) для подъема и перемещения сыпучих грузов (песка, угля и т. п.), то он будет называться грейферным; если снабжается электромагнитом и грейфером, то — магнитно-грейферным.

Все части крана — грузозахватные органы, канаты, тележка, мост, а также и подкрановые пути — несут определенную нагрузку, максимальное значение которой определяется величиной грузоподъемности крана.

Нагрузки делятся на статические и динамические. Статической называется нагрузка, не меняющая своей величины и значения, например, нагрузка, которую дает подвешенный на крюк крана груз. Динамической называется нагрузка, меняющая свою величину и знак, например, нагрузка, которая возникает в редукторе, барабане и т. п. в результате движения и торможения.

Нагрузка вызывает в металле частей крана напряжения, величина которых выражается в кГ/см2 или кг/мм2. При работе части крана испытывают одно или комбинацию напряжений растяжения, сжатия, изгиба, продольного изгиба, кручения, среза, смятия и т. д.

Рис. 2. Магнитный кран

Рис. 3. Грейферный кран

Рис. 4. Магнитно-грейферный кран

Подъемный канат, например, будет работать на растяжение, а при наматывании на барабан — также и на изгиб. Мост крана и подкрановые пути будут работать на изгиб, так как поднимаемый краном груз будет стремиться изогнуть их. Шпонки зубчатых колес будут испытывать напряжение на срез, так как усилия, возникающие при работе этих колес, будут стремиться сдвинуть металл, срезать шпонку, что часто наблюдается в действительности при перегрузках машин.

Напряжения в частях крана вызывают их деформации, т. е. изменение первоначального состояния. Деформации делятся на упругие и неупругие. Упругой называется деформация, которая исчезает при снятии нагрузки. Все части крана при работе должны испытывать только упругие деформации; если же значение нагрузки увеличить за предел, при котором получается упругая деформация, то возникает остаточная деформация, т. е. данная деталь не возвращается в первоначальное состояние, скажем, при изгибе, а остается несколько изогнутой.

Остаточные деформации характеризуют нарушение нормальных свойств материала и поэтому недопустимы.

Наличие деформации моста крана можно определить, подвесив какой-либо грузик на тросе к его тележке и нагрузив грузозахватный орган. Если при помощи теодолита (прибора, употребляемого в землемерных и топографических работах) отметить положение грузика при нагруженном и ненагруженном грузозахватном органе, то потом при помощи специального расчета можно подсчитать деформацию.