Виды кранов и классификация кранов в строительстве

Автомобильные краны являются самыми популярными и востребованными среди всего многообразия современной спецтехники, используемой на строительных участках. Эти самоходные выносливые и мощные машины с легкостью поднимают различные грузы и перемещают их на необходимые расстояния. Благодаря данной особенности они применяются при строительстве, ремонте и реконструкции зданий, возведении мостов и автомобильных дорог, а также монтаже уличных осветительных приборов, рекламных ии декоративных городских конструкций. Для того чтобы максимально правильно подобрать тип и модель данного агрегата для выполнения определенных работ, необходимо разбираться в том, какие виды кранов предлагают производители. Рассмотрим подробно классификацию кранов, а также их назначение, важнейшие особенности и преимущества.

Общие сведения и параметры

Подъемное оборудование современного типа в России стали выпускать в 1936 году. Когда началось масштабное строительство зданий и сооружений из крупных железобетонных блоков заводского изготовления. Чтобы значительно ускорить процесс возведения зданий стал широко применяться метод монтажа «с колес». Благодаря этому за несколько десятилетий появилось более 80 модификаций грузовых подъемных кранов.

Производством этой техники занимались заводы по всей стране. Однако, реорганизация методов строительства шла быстрее, чем совершенствование конструкций грузоподъемных механизмов. Поэтому ВНИИ строймаш принял решение о создании и внедрении единого государственного стандарта. Производство машин по новым правилам позволило обновить, улучшить и унифицировать существующий парк строительных машин.

Сегодня подъемные техника образует целую группу промышленного оборудования, предназначенного для перемещения груза в пространстве. Характеристики современных грузоподъемных кранов отвечают всем требованиям организационно-технологических решений на объектах строительства. В технологических картах и проектах производства работ учитываются рабочие параметры подъемных механизмов, взаимосвязанных с особенностями возводимого здания. К ним относятся:

1. Вылет стрелы — это расстояние в метрах по горизонтали от вращающейся конструкции крана до оси крюкового подвеса. Оно измеряется без груза или в положении подъемного крана на горизонтальной площадке и обозначается символом L. Вылет стрелы без установленного груза называется установочным, а с грузом — маневровым. Расстояние вылета стрелы должно обеспечивать безопасное производство строительных работ, в том числе в условиях, ограниченных жилой застройкой. Знать этот параметр необходимо, чтобы рассчитать границы опасной зоны работы крана и границы возможного падения груза.
2. Грузоподъемность — максимальный вес перемещаемого груза, на подъем которого рассчитан механизм. Это значение включает в себя также вес грейфера, траверсы и строп — съемных приспособлений для захвата груза. Зависимость грузоподъемности (Q) от вылета стрелы (L) и ее длины выражается графически в виде схемы, на которой обозначены ключевые точки и свойства грузоподъемности. Определение этой характеристики необходимо при подборе типа и модели машин для производства строительных работ. При этом учитывается вес самого тяжелого конструкционного элемента возводимой постройки.
3. Высота подъема (H) — промежуток от исходной точки стоянки до верхней точки грузозахватного органа, находящегося в рабочей позиции.
4. Грузовой момент (М) — представляет собой произведение вылета грузозахватного органа на грузоподъемность. Полученное значение учитывает две ключевых характеристики, поэтому его используют для обозначения основного обобщающего параметра подъемного крана.
5. Колея(К) — расстояние, измеряемое между осями опорных поверхностей ходовых органов машины. Эта характеристика необходима для устройства и обозначения рабочего пути машины в проекте производства работ.
6. Скорость подъема и посадки и перемещения веса в рабочем режиме(V). Функциональность и скоростные параметры учитываются при монтаже и укладке конструкций.
7. Производительность. Измеряется в количестве единиц или массе материалов, которые монтирует или перемещает машина за определенный цикл в отрезок времени.
8. Общая масса агрегата. Значение массы подъемного крана с балластом, монтажными и транспортными устройствами и противовесом. Учитывается при подборе крана для конкретных параметров грунта.

Назначение подъемных кранов состоит в работе с грузами не только на строительной площадке, но и в условиях промышленных производств. Пространственное перемещение габаритных конструкций и материалов — основной функционал этих машин.

Преимущества и недостатки изделий

Кран шар обладает следующими преимуществами:

• легкий вес;
• небольшая строительная длина;
• невысокое гидравлическое сопротивление рабочего вещества;
• возможность монтажа в любом положении в пространстве;
• превосходное соотношение стоимости и качества;
• высококлассная герметичность;

К недостаткам изделий относятся:

• высокая величина крутящего момента, необходимого для поворота рукоятки;
• появление гидравлических ударов в водопроводе, когда быстро открывается кран;
• необходимость открывать-закрывать кран регулярного (минимум раз в неделю), чтобы шар не «залип»;
• плохая применимость наиболее распространенных изделий с фторопластовым уплотнением при рабочей температуре свыше 150С.

Краны шаровые латунные – особенности

Преимущества:

1. широкий выбор моделей разных производителей;
2. доступная стоимость;
3. высокая скорость поставки;
4. эксплуатационные качества, оптимальные для воды и газа;
5. стойкость к механическим воздействиям.

Недостатки:

1. небольшой выбор диаметров шаровых кранов – выпускаются, как правило, с Ду 8-100мм;
2. нестабильная работа, если рабочая температура превышает 200С;
3. невозможность стабильно использовать кран в трубопроводах с нефтепродуктами;
4. отсутствие приварной модели.

Краны шаровые стальные – особенности

Эти краны изготавливают из углеродистой стали (с маркировкой 20 или 25), которые широко применяются в ЖКХ и промышленности.

Преимущества:

1. низкая стоимость;
2. широкий выбор моделей разных производителей;
3. высокая скорость поставки;
4. эксплуатационные качества, оптимальные для воды и газа;
5. широкий ассортимент
6. стойкость к механическим воздействиям.

Недостатки стальных кранов:

1. возможны сложности при продолжительном использовании в водопроводах холодного водоснабжения;
2. невозможность использовать изделия на слабоагрессивных средах;
3. нестабильность при рабочей температуре ниже -40 град С;

Общее в устройстве строительных кранов

Многообразие архитектурных форм и конструктивных решений строительных объектов привело к появлению грузоподъемных машин, имеющих разную модификацию. Но технологическая схема любого грузоподъемного крана сохраняет в себе ряд основных механизмов:

• Несущая конструкция, состоящая из сварных металлических элементов (ферм) и стальных канатов. Выполняется из угловой стали и имеет решетчатую конструкцию прямоугольного сечения. Шарнирные соединения опор позволяют изменять высоту подъема крана. Конструкция опирается на платформу в передней части шарнирами, а со стороны балласта — болтами. Такое закрепление дает возможность крану поворачиваться. Несущая конструкция имеет ряд механических, гидравлических и электрических агрегатов.
• Грузоподъемный инструмент — лебедка или таль. Приводится в действие с помощью электродвигателя и встроенной планетарной передачи. Имеет несколько скоростных характеристик подъема и опускания и крепится на грузозахватное приспособление.
• Грузозахватное устройство. Техника может быть оборудована крюком, ковшом, стропами и другими приборами, в соответствии с технологической картой работ.
• Органы управления исполнительными механизмами и системами. Находятся в кабине у водителя, предназначены для регулирования и контроля за работой машины. Датчики дистанционного управления устанавливаются тележке и барабанах лебедки и определяют точку передвижения крана.

Основные рабочие органы грузоподъемной машины исполняют роль несущего остова. Он воспринимает нагрузку от навесных элементов и систем. Поэтому конструкция подъемного крана отвечает требованиям надежности и безопасности в соответствии с основным назначением техники.

Отличия крана от задвижки

Краны и задвижки характеризуются высокой герметичностью, обе конструкции подходят для труб с высоким давлением.

Задвижка является запорным механизмом, предполагающим перекрытие водяного потока посредством перегородки. Запор позволяет не только блокировать поток, но также регулировать его интенсивность. Перегородка изготавливается в виде листа, доски или клина. Некоторые конструкции предусматривают наличие двух или нескольких перегородок, которые раздвигаются для подачи воды.

Главными отличиями двух типов конструкций являются:

1. Наличие перекрывающего элемента у задвижки, который движется перпендикулярно потоку вверх или вниз, либо из стороны в сторону. У крана главным элементом является затвор, в котором проделан канал. Затвор может вращаться вокруг своей оси. При размещении канала под небольшим углом или параллельно потоку увеличивается интенсивность подачи жидкости, а при перпендикулярном размещении поток воды блокируется.
2. Частое использование задвижки приводит к быстрому износу устройства. Кран отличается более высокой износоустойчивостью.
3. Для размещения двигающейся части перегородки возникает необходимость дополнительного пространства вне сечения трубопровода. При установке крана место требуется только для регулировочных элементов.
4. Задвижка применяется в качестве запорного элемента. Кран используется для регулировки интенсивности.

Задвижка для воды используется как затворный механизм.

Задвижки не используются в качестве элементов бытовых моделей.

Принцип работы подъемного крана

Подъемный кран, являясь основной грузоподъемной силой в строительстве, служит для автоматизации рабочего процесса возведения объектов промышленного и частного строительства. Принцип работы основан перемещении материалов за счет изменения параметров вылета и высоты стрелы. Работа крана состоит из основных операций, составляющих рабочий цикл:

1. захват;
2. подъем и перемещение материалов и конструкций к месту его монтажа или складирования;
3. опускание;
4. отсоединение груза от грузозахватного устройства;
5. возврат механизма в рабочее положение для повторения цикла.

Обеспечение производства работ на объекте происходит благодаря цикличному сочетанию операций в определенной последовательности.

Характеристики и материал изготовления

В производстве литых корпусов часто используется сплав алюминия с кремнием.

Различные модели изготавливаются из следующих материалов:

• бронза;
• латунь (часто декорируются гальваническим покрытием);
• медь;
• чугун;
• легированная сталь;
• пластик (полипропилен или полиэтилен).

Классификация водопроводных устройств стандартизирована ГОСТами 19681-94 и 25809-96. Характеристики зависят от нескольких параметров:

1. Пропускная способность. Различают 3 группы смесителей с параметрами 40-50%, 70-80%, 90-100%.
2. Класс герметичности, допустимое давление. Класс 1 предусматривает напор до 1 МПа, класс 2 – до 0,63 МПа.
3. Уровень шума. Смесители делятся на 3 группы: до 20 дБ, 20-30 дБ и более 30 дБ.
4. Температурный режим. Краны бывают для холодной и горячей воды (до 75°C).

Каждое изделие сопровождается технической документацией, где указаны параметры.

Виды грузоподъемных кранов

Виды и типы грузоподъемных кранов определены в ГОСТ 27555-87(ИСО 4306-1-85) Краны грузоподъемные. Данный стандарт устанавливает ряд терминов и определений в области краностроения. Он распространяется на все грузоподъемные машины, систематизирует виды и дает определения устройств в соответствии с их конструкцией и параметрами.

По грузоподъемности

Классификация оборудования по грузоподъемности не представлена в ГОСТ. Она связана со сферами применения подъемной техники на производстве.

• С малой грузоподъемностью от 1 до 3 тонн. Машины компактные и легкие. При высоте подъема грузозахватного органа до 5 м. они легко транспортируются и удобны для небольших строительных площадок.
• С средней грузоподъемностью. Применяются при строительстве зданий средней этажности. Они поднимают грузы весом до 50 тонн на высоту до 25 метров, благодаря телескопической выдвижной стреле.
• С высокой грузоподъемностью. Способны перемещать грузы весом 250 т. Представляют собой стационарные установки, используемые на промышленных предприятиях, цехах, а также в условиях долговременного строительства.

Подъемные краны предназначены облегчения работы с габаритными грузами разной массы. Производители выпускают большое количество модификаций этого оборудования, однако все образцы работают по схожему принципу.

По конструкции

Таблица 1 в ГОСТ 27555-87 включает в себя классификацию подъемных кранов по конструкции. К этой группе относятся мостовые краны, которые делятся на опорные и подвесные. Их отличительная особенность состоит в конструкции главных и концевых балок, которые в поперечном сечении имеют вид моста. Опорный кран имеет жесткое опирание на подкрановый путь, размещенный на подкрановой балке. Мост присоединен к надземному крановому пути. Такие агрегаты устанавливаются в промышленных цехах, эстакадах и депо. Они предназначены для транспортировки материалов при производстве монтажных работ.

Козловой кран в поперечном сечении выглядит как четырехстоечный портал, образовавшийся в результате опирания моста на две опорные стойки. Основное преимущество этого подъемного механизма в возможности перемещения груза как вдоль, так и поперек обслуживаемой зоны.

По возможности перемещения

Существуют стационарные агрегаты, которые закреплены на неподвижном основании. Из-за малой мобильности их используют крайне редко. В условиях строительной площадки чаще применяются передвижные или приставные машины. Передвижной кран устанавливается на рельсах и может перемещаться вдоль здания или рабочей зоны. Приставная модель применяется в случаях, если требуется повысить прочность и устойчивость оборудования. Его закрепляют к возводимому сооружению. Такие грузоподъемные агрегаты оборудованы специальным механизмом для передвижения в процессе работы и транспортировки.

К этой группе также можно отнести гусеничный стреловой кран. Благодаря низкому давлению на грунт он имеет высокую маневренность и проходимость. Опорный контур в виде гусеничных грузовых тележек с подъемной лебедкой позволяет машине передвигаться в рабочих зонах с грузом на крюке, вес которого может достигать 80% от общей грузоподъемности. Агрегаты на гусеничном ходу различаются:

• по типу ходового устройства — обычная или увеличенная поверхность гусениц;
• по виду привода — электропривод от собственной или внешней сети;
• по параметрам рабочего оборудования — стреловая и башенно-стреловая модификация.

Возможность перемещения играет ключевую роль при подборе оборудования. Ходовой орган этой машины имеет от двух до пяти осей и четыре ведущих колеса. По конструкции подвески механизмы бывают:

• с жесткой подвеской в виде канатно — балочной системы;
• с гидравлическими цилиндрами.

Пневмоколесные модели пользуются популярностью, благодаря своей маневренности и возможностью работы в стесненных условиях городской застройки.

Подъемный кран — универсальное оборудование для перемещения крупногабаритных грузов. Он используется в строительстве и промышленности в целях повышения производительности и эффективности труда. Рабочий цикл этого грузоподъемной машины связан с выполнением основных и вспомогательных операций в определенном порядке, что помогает обеспечить обслуживание крупных строительных площадок и производственных цехов. Развитие конструкций и создание различных модификаций этого оборудования дает возможность продуктивно применять его в условиях ограниченного пространства городской застройки.

Изделия из легированной стали кран хладостойкий

Такие краны выпускают из легированной стали (как правило, марки 09Г2С) и используют при температурах ниже -60С. По остальным характеристикам изделия идентичны стальным.

Кран шаровой нержавеющий

Изделие изготавливается из нержавеющей стали (марки 12Х18Н10Т и подобных) и широко используется в промышленности.

Ключевые преимущества:

1. широкий диапазон рабочих сред;
2. применимость при температуре ниже -60С.

Недостатки:

1. высокая стоимость;
2. ограниченный выбор моделей – в продаже преимущественно с Ду 8-300 мм;
3. длительная поставка большей части изделий.

Чугунный кран

Шаровый кран из чугуна стоит дороже, поскольку стальной выпускается массово. Вот почему большинство производителей отказались изготавливать чугунные изделия, и с 2010 года в нашей стране чугунные краны выпускает единственный производитель.

Кран полипропиленовый

Пластиковые изделия выпускаются, как правило, из полипропилена и устанавливаются на пластиковых трубах.

Ключевые преимущества полипропиленовых кранов:

1. долговечность – изделия долго служат подобно латунным;
2. доступная стоимость;
3. легкий вес.

Ключевой недостаток изделий – возможность установки лишь на пластиковые трубы.