Все о спецтехнике

Грузозахватные устройства и приспособления

Базовым грузозахватным устройством крана является крюк. Но что делать, если нужно грузить песок? Или поднять на большую высоту очень длинную трубу? Машиностроение уже давно дало ответ на эти вопросы.

В зависимости от оснащения различными грузозахватными устройствами и приспособлениями грузоподъемные краны выполняют различные виды грузовых операций охватывая практически весь спектр погрузочно-разгрузочных работ.

Для начала разберемся, что же собой представляет крюк как грузозахватное устройство.

Крюк может быть как однорогим, так и двурогим. Подвеска крюка состоит из двух частей. Верхняя часть содержит канатные блоки, через которые крюк соединен с краном. В нижнюю часть ввинчивается сам крюк.

Крюк может служить как самостоятельный захват, так и в комплексе с другими грузозахватными устройствами. Первое возможно, если груз уже имеет заушины или другие захватные приспособления.

Виды грузозахватных устройств

Так что же еще нам может понадобиться:

Грейфер

Грейфер это общее понятие для целого ряда устройств, начиная с ковшевого грейфера для сыпучих грузов, заканчивая четырехпалым грейфером для погрузки бревен среднего и малого размера. Работа грейфера специфична необходимостью дистанционно контролировать силу захвата челюстей. Он может быть использован как самостоятельный грузозахватный орган, так и быть помещен на крюк крана. Последнее возможно, если конструкция грейфера содержит необходимый захват.

Траверса

Траверса это балка или рамка, в которой возникает необходимость при транспортировке крупногабаритных грузов во избежание их повреждения. Соединение с крюком или талью осуществляется как при помощи жесткого соединения, так и при помощи канатов или цепей. Соединение с грузом может быть не только с использованием крюков, но и других грузозахватных устройств (магнит, вакуумный захват и т.д.)

Размеры траверсы напрямую зависят от технологического процесса (размеров груза) в котором она используется.

Спредер

Спредер — это узкоспециализированная траверса. Используется для поднятия контейнеров. Если на производстве отсутствуют специализированные грузоподъемные машины для перегрузки контейнеров, то краны оснащаются спредерами.

Габариты спредера обязательно совпадают с размерами контейнера.

Магнит

В основном магнит — это съемное грузозахватное устройство, наряду со спредером использующееся для перемещения контейнеров. Кроме крупных грузов с помощью него можно перемещать любой металлический нетарируемый груз, вплоть до металлической стружки.

Съемные грузозахватные приспособления и тара

Канатные стропы

Стропы это общее название соединения крюкового захвата с грузом.

Наряду с канатными стропами, выполненными из металлических канатов, используют цепные, и даже текстильные ленты.

Цепь — это второе после каната приспособление по частоте использования при работе с грузоподъемным краном. Основное достоинство это гибкость. Цепь не будет деформироваться от соприкосновения с острыми краями груза.

Металлический канат

Основное гибкое сочленение применяемое при использовании грузоподъемных кранов. Основное его достоинство это, как ни странно, безопасность. В отличие от цепи деформация металлического каната от нагрузки происходит постепенно. Это легко заметить и принять меры по замене деформированного каната.

По моему мнению, ковш — это все таки больше тара, чем устройство. Ковш служит для перемещения большого объема сыпучих грузов.

Бункер

Бункер это тара для перемещения мелкоштучных и пластичных грузов. При работе используется как диспенсер. Допустим, чтобы вылить определенный объем цементного раствора.

Каждое из этих устройств, мы более подробно рассмотрим в других статьях и обзорах

Основные грузозахватные устройства грузоподъемных машин.

Грузозахватные устройства и приспособления предназначаются для комплектования грузоподъемных машин и механизмов, а также для обвязки и временного закрепления различных грузов, поднимаемых и перемещаемых машинами при погрузке, разгрузке и в процессе монтажа.
К грузозахватным устройствам относятся: чалочные крюки, карабины, скобы, подвески, захваты, одинарные канатные стропы.
К грузозахватным приспособлениям относятся: одинарные и кольцевые канатные стропы; двухветвевые, четырехветвевые и шестиветвевые канатные стропы; траверсы с закрепленными на них грузозахватными устройствами; различного рода захваты (клещевые, пальцевые, коромысловые и др.).
К грузозахватным устройствам и приспособлениям относятся также устройства с электромагнитными и гидравлическими приводами. В свою очередь, траверсы и захваты подразделяются: на приспособления с ручным приводом захватных устройств (с ручной застроповкой и расстроповкой) и приспособления с механизированным и автоматизированным приводами захватных устройств (с механизированной и автоматизированной застроповкой и расстроповкой). [4]
Грузозахватные органы.Они служат для соединения поднимаемых грузов с гибкими грузовыми органами и в зависимости от того, с какими грузами работают, они подразделяются на: универсальные — крюки, петли, которые работают с любыми навесными устройствами; специальные, которые работают с определенными категориями грузов, например, бадьи и грейферы работают только с сыпучими грузами. При использовании специальных захватов значительно повышается производительность крана. [5]
Универсальные грузозахватные органы. При небольших грузоподъемностях (до 50 т) применяются однорогие кованые крюки. Рисунок 6. [7]

Рисунок 6. — Однорогий кованый крюк

При больших грузоподъемностях используются также пластинчатые крюки, набираемые из отдельных стальных пластин, которые скрепляются заклепками. Рисунок 7. [7]

Рисунок 7. — Пластинчатый крюк[13]

Пластинчатые крюки более дешевы в изготовлении. При грузоподъемностях порядка нескольких сотен тонн применяются двурогие пластинчатые крюки. Для обеспечения равномерного нагружения всех пластин зев пластинчатых крюков обычно оснащается специально спрофилированным вкладышем из мягкой стали. Наличие вкладышей улучшает работу каната. Петли (скобы) выполняются либо коваными либо шарнирными в зависимости от грузоподъемности. Рисунок 8. [7]

Рисунок 8. — Петли (скобы):
a — кованная; б — шарнирная [14]

Специальные грузозахватные органы.Стропы, траверсы, захваты, подъемные электромагниты предназначены для работы со штучными грузами, а ковши, бадьи и грейферы — с сыпучими. Стропы — это короткозвенные участки канатов. Рисунок 9. [7]

Рисунок 9. — Стропы [15]

Траверсы применяются для работы с длинномерными грузами. Рисунок 10.

Рисунок 10. — Траверса [16]

Клещевой захват используется для перегрузки труб и бревен. Рисунок 11. [7]

Рисунок 11. — Клещевой захват [17]

Для перегрузки сыпучих грузов, подачи бетона, раствора на место работы каменщика, для спуска и подъема вязких и сыпучих материалов, таких как битум, шпаклевка, строительного мусора используются бадьи. Рисунок 12. [7]

Рисунок 12. — Бадьи для сыпучих материалов:
a — опрокидная; б – раскрывающаяся [7]

Грейфер применяется значительно чаще и имеет разновидности. Рисунок 13. [7]
С помощью различных типов грейферов можно выполнять самые разнообразные задачи: сортировку, погрузку-разгрузку металлического лома, труб, бревен, камней различных размеров, копание. Существуют образцы грейферов, которые можно навесить на крюк строительного крана и поменять при необходимости на другое грузозахватное приспособление. В строительстве грейферы применяют для дноуглубительных и земляных работ, при выполнении работ «нулевого цикла». [13]

Рисунок 13. – Грейферы:
a – двухчелюстной для сыпучих материалов; б – двухчелюстной для круглых длинномерных грузов (бревен, труб); в – многочелюстной для кусковых и других материалов [7]

2.3.1. Грузозахватные органы и приспособления

В зависимости от технологического предназначения грузоподъёмная машина может быть оборудована крюком, магнитом, грейфером, клещами или другим грузозахватным органом.

Наибольшее распространение получили крюковые подвески, среди которых различают: нормальные (рисунок 2.10а) и укороченные (рисунок 2.10б).

Рисунок 2.10 – Виды крюковых подвесок

Требования к грузозахватным органам изложены в п. 4.5 Правил [1]:

к крюкам:

4.5.1. Грузовые кованные, штампованные и пластинчатые крюки должны соответствовать НД.
Применение крюков специального исполнения разрешается при условии наличия согласования НД на их изготовление со специально уполномоченным центральным органом исполнительной власти по промышленной безопасности и охране труда, а крюков, изготовленных за рубежом, – при наличии документа об их качестве изготовителя крюков (сертификата, декларации и т.п.).

4.5.2. Крюки грузоподъемностью свыше 3 т (кроме крюков кранов специального назначения) устанавливаются на закрытых опорах качения с применением упорных подшипников.

4.5.3. Крюки грузоподъемных кранов и электрических талей оборудуются предохранительным замком, который исключает самопроизвольное выпадение съемного грузозахватного приспособления.
Грузовые крюки портальных кранов, которые работают в портах, а также кранов, которые транспортируют расплавленный металл или жидкий шлак, могут не оснащаться предохранительными замками. Применение крюков, не оснащенных предохранительным замком, в других грузоподъемных кранах разрешается при условии использования канатных или цепных грузозахватных приспособлений, исключающих возможность выпадения их из зева крюка.

4.5.4. Предохранительные замки для однорогих крюков, которые применяются в грузоподъемных кранах и машинах общего назначения, должны соответствовать требованиям НД.

4.5.5. Крепление кованого и штампованного крюка грузоподъемностью 5 т и больше, а также вилы пластинчатого крюка в траверсе должны исключать самопроизвольное отвинчивание гайки, для чего она закрепляется стопорной планкой. Допускаются другие способы стопорения гайки, если это предусмотрено техническими условиями на изготовление грузоподъемного крана или машины. Стопорение гайки с помощью шплинтов или стопорных болтов не разрешается независимо от грузоподъемности.

4.5.6. На грузовых кованых, штампованных и пластинчатых крюках должны быть нанесены обозначения согласно требованиям НД. На грузовых крюках специального исполнения обозначения наносятся согласно техническим условиям на их изготовление.
В тех случаях, когда пластинчатый крюк подвешивается к траверсе при помощи вилки, она должна иметь такую же маркировку, что и крюк.

4.5.7. Грузовые крюки специального исполнения снабжаются документом, который подтверждает их качество, с указанием изготовителя, номера крюка по системе нумерации изготовителя, года изготовления, грузоподъемности и материала, из которого они изготовлены.

к грейферам:

4.5.8. Конструкция грейфера не должна допускать самопроизвольного раскрытия, а конструкция канатного грейфера, кроме того, – выхода канатов из ручьев блоков.
Грузоподъемность грейфера должна быть подтверждена расчетом с учетом коэффициента заполнения грейфера и максимальной плотности перегружаемого материала, а также испытаниями согласно требованиям пункта 7.5.2 этих Правил.
Канатные грейферы для навалочных грузов должны отвечать требованиям НД.

4.5.9. Грейфер снабжается табличкой с указанием наименования или товарного знака изготовителя, порядкового номера по системе нумерации изготовителя, собственной массы грейфера, условного обозначения грейфера. Таблички канатного грейфера для навалочных грузов должны отвечать требованиям НД. В случае повреждения таблички изготовителя последняя должна быть восстановлена субъектом хозяйствования.
Грейферы, изготовленные для самостоятельной поставки, дополняются, кроме таблички, паспортом и руководством по эксплуатации.

к другим грузозахватным органам:

4.5.10. Требования к другим грузозахватным органам, которые являются частью грузоподъемного крана или машины и подвешены непосредственно на канатах (грузоподъемные магниты, траверсы, вилки, спредеры, управляемые захваты для металлопроката, бревен, труб и т.п.), должны отвечать требованиям НД и должны быть изложены в технических условиях для изготовления этих кранов и машин или в документах, которые их заменяют (далее технические условия).

Предельные нормы браковки крюков (условия замены) [1]:

1. Трещины и надрывы на поверхности.
2. Износ больше 10% первичной высоты вертикального сечения крюка.
3. Увеличение размера зева крюка больше 12% первичного размера

В крюках кранов возникают следующие неисправности [2]:

• износ опорного подшипника;
• трещины и подрезы в крюке или траверсе;
• повреждение резьбы на хвостовике;
• выработка тела крюка в зеве;
• изогнутость крюка;
• погнутость щёк обоймы;
• износ и задиры цапф траверсы;
• износ ручьёв блоков;
• трещины и отколы в блоках;
• разработка отверстий в ступицах блоков или втулок.

Заварка или заделка дефектов крюка запрещается. [3]

Обойму с блоками и крюком при ремонтах разбирают, детали осматривают. Опорный шариковый подшипник при изношенности канавки для шариков более 1,5 мм заменяют новым.

На цапфах траверсы крюка не допускаются риски и задиры глубиной более 0,5 мм и овальность более 0,6 мм. Для устранения этих неисправностей протачивают цапфы, при этом их диаметр после обработки не должен быть менее 92% размера по чертежу.

Разработку отверстий в ступицах блоков или втулок допускают в пределах 0,5 мм по диаметру. При большем износе втулки заменяют новыми. Изношенные отверстия блоков растачивают и в них вставляют втулки толщиной 3-4 мм. Предельно изношенные блоки заменяют новыми.

Погнутые щёки обоймы выправляют и после сборки соединяют между собой стяжными болтами, имеющими исправную резьбу. Крепление крюка в траверсе должно быть надёжным, для чего необходимо, чтобы гайка крюка имела исправную резьбу, а на её теле не было трещин. Для предупреждения гайки от самопроизвольного отвинчивания в обязательном порядке ставится стопорный болт диаметром 10 мм. Стопорные планки обоймы должны быть исправными и надёжно закреплены болтами. [2]

Съёмные (навешиваемые) грузозахватные приспособления (стропы, зажимы, захваты, траверсы и тд.) применяют для соединения перемещаемого груза с грузовым органом грузоподъёмного крана. Они не являются принадлежностью крана и представляют собой самостоятельное изделие многократного использования.

Стропы (канатные, цепные, текстильные) относятся к наиболее простым в конструктивном исполнении грузозахватным приспособлениям и представляют собой гибкие элементы с концевыми креплениями и захватными органами различных конструкций. [3]

Требования к съёмным грузозахватным приспособлениям изложены в п. 4.18 Правил [1]:

общие:

4.18.1. Съемные грузозахватные приспособления (стропы, зажимы, захваты, траверсы и т.д.) и их составные части должны соответствовать требованиям действующих НД.

4.18.8. Для съемных моторных грейферов или других грузозахватных приспособлений, поворот которых в вертикальной плоскости в процессе эксплуатации недопустим, должна быть обеспечена фиксация грузозахватного приспособления относительно корпуса крюковой подвески.

к стропам:

4.18.2. Расчет стропов, выполненных из разрешенных для этих целей материалов, проводится с учетом количества ветвей канатов и угла наклона их к вертикали.
Допустимую рабочую нагрузку на строп определяют при условии равномерного натяжения каждой из ветвей и соблюдения расчетного угла 45° между ветвью и вертикалью. Допускается назначать дополнительную рабочую нагрузку на строп для угла наклона ветви к вертикали 60°.
Для стропа с количеством ветвей больше трех, воспринимающих расчетную нагрузку, учитывают в расчете не более трех ветвей. При расчете стропов, предназначенных для транспортировки заранее известного груза, в качестве расчетных углов между ветвью стропа и вертикалью могут быть приняты фактические углы.

4.18.3. Для канатных стропов из стальных канатов должны использоваться стальные канаты крестовой свивки в соответствии с требованиями НД.
Коэффициент запаса разрывного усилия каната относительно нагрузки отдельной ветви стропа должен быть не менее 6.

4.18.4. Концы канатов стропов заправляются опрессовкой алюминиевыми втулками, обжатием стальными втулками или заплеткой в соответствии с требованиями пункта 4.6.5 настоящих Правил.

4.18.5. Для цепных стропов должны использоваться круглозвенные цепи в соответствии с требованиями НД. Коэффициент запаса разрушающей нагрузки цепи относительно нагрузки отдельной ветви стропа должен быть не менее 4.

4.18.6. Конопляные, хлопчатобумажные, сизалевые канаты, применяемые для изготовления стропов, должны соответствовать требованиям НД.
Возможность использования для изготовления стропов канатов из синтетических материалов (полиамидных, полипропиленовых, полиэфирных) и комбинированных, а также лент устанавливается техническими условиями.
Коэффициент запаса разрывного усилия по отношению к нагрузке отдельной ветви стропа должен быть для канатов и лент из синтетических материалов не менее 7, а для канатов из натуральных волокон – не менее 8.

4.18.7. Заплетка в конопляном, хлопчатобумажном, сизалевом канате должна иметь не менее двух полных и двух половинных пробивок. Место заплетки должно быть обмотано веревкой или защищено другим способом.

Браковка сменных грузозахватных приспособлений, находящихся в эксплуатации, должна проводиться согласно нормативным документам, которые определяют порядок, методы браковки и браковочные показатели. При отсутствии нормативных документов браковку элементов канатных и цепных стропов проводят в соответствии с рекомендациями, приведенными в Приложении 12 Правил [1]:

Канатный строп подлежит браковке, если количество видимых обрывов наружных проволок каната превышает приведенное в табл.12.1.

Стропы из канатов двойного витья	Количество видимых обрывов проволок на участке канатного стропа длиной
	3d	6d	30d
	4	6	16
Примечание. d – диаметр каната, мм

Цепной строп подлежит браковке в случае удлинения звена цепи больше 3% первичного размера (рис. 12.1) и в случае уменьшения диаметра сечения звена цепи вследствие износа больше 10% (рис. 12.2).