Современные технологии использования грузозахватных устройств

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Дальневосточный государственный технический университет

(ДВПИ им. В.В. Куйбышева)

Строительный институт

Кафедра ТиМСП

Курсовая работа:

“Современные технологии использования грузозахватных устройств ”

Владивосток 2011



Содержание

Введение

1. Классическая классификация технологий использования грузозахватных устройств

2. Предлагаемая автором классификация технологий использования грузозахватных устройств

3. Грузозахватные устройства

3.1 Механические

3.1.1 Поддерживающие

3.1.2 Спредеры

3.1.3 Зажимные

3.1.4 Зачерпывающие

3.2 Электромагнитные ГУ

3.3 Вакуумные ГУ

4. Аналитическая таблица сравнения технологий

5. Аналитическая диаграмма

Заключение

Список используемых источников



Введение

Захват является одним из основных элементов грузозахватных устройств и служит связующим звеном между его рабочим органом и грузом. Правильный выбор типа и конструкции захвата в значительной степени определяет производительность устройства, возможность механизации и автоматизации перегрузочных работ.

На настоящий момент существует множество различных технологий использования грузозахватных устройств. Новые технологии проанализированные в данной работе не отражены в доступной нам учебной и нормативной литературе. Применение этих технологий позволило бы сократить сроки выполнения работ, а так же уменьшить материальные затраты.

Цель работы проанализировать современные технологий использования грузозахватных устройств. Систематизировать их и составить классификацию с учетом выявленных методик.

Для достижения поставленной цели, нами определены следующие задачи:

1) Провести информационный поиск по классическим технологиям с выявлением существующей систематизации классических способов.

2) Провести информационный поиск по новым технологиям по каталогу ФИПС, специализированным периодическим изданиям, интернет сайтам.

3) Составить авторскую классификацию с учетом новейших технологий.

4) Сравнить классические и современные технологии, выявление положительных и отрицательных факторов применения технологии.



1. Классическая классификация технологий использования грузозахватных устройств



2. Предлагаемая автором классификация технологий использования грузозахватных устройств



3. Грузозахватные устройства

3.1 Механические

3.1.1 Поддерживающие

Универсальные грузозахватные органы:

Описание:

Грузовой крюк -- грузозахватный орган, применяемый в грузоподъёмной технике и других отраслях в качестве вспомогательного.

Каждый крюк должен выдерживать статическую нагрузку, превышающую его грузоподъёмную силу на 25%. Грузовые крюки снабжают предохранительными замками, предотвращающими самопроизвольное выпадение съёмного грузозахватного приспособления.

В грузоподъёмных машинах и механизмах находят применение кованые (штампованные) и пластинчатые крюки. На кранах большой грузоподъёмности, а также для подъёма длинномерных грузов применяют двурогие крюки.

Допускается применение крюков без предохранительных замков:

- В портальных кранах.

- В кранах, транспортирующих расплавленный металл или жидкий шлак.

- При использовании гибких грузозахватных приспособлений.

Кованые и штампованные крюки разделяют на однорогие и двурогие.

Кованые крюки изготовляют, в основном, из стали 20 (ГОСТ 1050-74) или из стали 20Г (ГОСТ 4543-71). Кованые (штампованные) крюки изготовляют на дорогостоящем и громоздком кузнечнопрессовом оборудовании. Однако, изготовление крюков литьём не нашло широкого распространения, вследствие возможного появления раковин, трещин, шлаковых и других включений, которые могут явиться причиной их поломки.

Кованые однорогие (штампованные) крюки (ГОСТ 6627-74) имеют грузоподъёмность:

- 0,4--20 т. для машин и механизмов с ручным приводом.

- 0,32--100т. для машин и механизмов с машинным приводом при лёгком и среднем режимах работы машины.

- 0,25--80 т -- для машин и механизмов с машинным приводом при тяжёлом и весьма тяжёлом режимах работы машины.

Кованые (штампованные) двурогие крюки (ГОСТ 6628-73) имеют грузоподъёмность:

- 8--20 т -- для машин с ручным приводом.

- 5--100 т -- для машин с машинным приводом -- при тяжёлом и весьма тяжёлом режиме работы машины.

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

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.

Грузовая петля.

В качестве универсальных грузозахватных устройств используют также грузовые петли, имеющие меньший вес по сравнению с крюками той же грузоподъёмности, вследствие более благоприятных условий нагружения. Однако при подвешивании грузов стропы приходится пропускать в отверстие петли.

Грузовые петли выполняют цельноковаными или составными из шарнирно-соединённых элементов. Грузовые петли изготовляют обычно из стали 20 (ГОСТ 1050-74). вследствие более чёткого нагружения элементов составной петли её изготовление не требует прессового оборудования.

Поперечину петли следует рассматривать как криволинейную статически определимую балку, нагруженную в среднем сечении сосредоточенной нагрузкой, равной грузоподъёмной силе петли.

Крюковая подвеска.

Крюковые подвески -- это грузозахватные органы крана. Они служат для соединения грузового крюка с подъёмным канатом. Конструкция крюковой подвески зависит от числа ветвей каната, числа и относительного расположения блоков, конструкции крюка и т. п.

По количеству осей, на которых находятся канатные блоки, крюковые подвески бывают:

- Одноосные.

- Двухосные.

- Трёхосные (блочные)

Они состоят из двух щёк -- литых или из листового металла, межу которыми на осях вращаются канатные блоки. В нижней части щёк траверсой закреплён грузовой крюк.

Массу крюковых подвесок, при проектировании, подбирают так, чтобы они опускались без груза на крюке под действием собственной силы тяжести, вытягивая грузовой канат, на котором они подвешены.

По размеру различают два типа крюковых подвесок:

- Нормальные.

- Укороченные. Имеет меньший размер по высоте, поэтому можно осуществлять подъём груза на несколько большую высоту по сравнению с нормальной подвеской. Укороченную подвеску применяют только при чётной кратности полиспаста.

Наиболее простыми крюковыми подвесками являются подвески для одного каната. В этом случае один конец каната выполнен с коушем или закреплён в конической втулке с заливкой её металлом. К втулке с проушиной прикрепляют нестандартный крюк с кольцом в хвостовой части. В тех случаях, когда масса крюка и свисающей части каната будет недостаточной для опускания крюка без груза при работе подъёмного механизма на опускание груза, крюковую подвеску снабжают специальным грузом, при этом для удобства соединения каната с крюком вводится промежуточный элемент в виде сварной цепи.

Недостатком таких соединений крюка и каната является вращение конца каната относительно собственной продольной оси, что вызывает вращение груза.

Для использования стандартного крюка в подвеске для одной ветви каната часто используют так называемый вертлюг, выполненный в виде треугольной рамы. Нижняя горизонтальная часть вертлюга имеет утолщение, в котором предусмотрено вертикальное отверстие со сферической поверхностью под гайку. Стандартный крюк фиксируется в вертлюге с помощью гайки, нижняя поверхность которой выполнена также сферической. Наличие сферических поверхностей позволяет крюку с грузом самоустанавливаться по вертикали, что исключает наличие изгибающего момента в хвостовой части крюка. Вертлюг подвешивают к канату с помощью кольца, цепи и коуша или с помощью конической втулки с проушиной. Крюки при нагрузках более 30 кН выполняются вращающимися на шариковых закрытых опорах.

Большое применение находят крюковые подвески на нескольких ветвях грузового каната, когда усилие со стороны грузового крюка на канат передаётся через блоки.

Устройство

В нормальной крюковой подвеске крюк с гайкой на хвостовике с помощью упорного шарикоподшипника со сферифескими шайбами опирается на траверсу, которая шарнирно закреплена в отверстиях серёг и защитных щитках. В верхней части серёг и щитков имеются отверстия, в которых неподвижно закреплена ось с опирающимися на неё посредством подшипников блоками. Шарнирное крепление траверсы в серьгах необходимо для того, чтобы крюк вместе с траверсой можно было повернуть относительно продольной горизонтальной оси траверсы, тем самым облегчая зачаливание груза. Между щитками размещают согнутый из листовой стали кожух, который предназначен для предотвращения выпадания ослабленного каната из ручья блока.

Достоинства:

- Простота в использовании.

- Большая «выносливость».

- Недорогая стоимость.

Недостатки:

Не выявлены.

Строповые:

Строп - (в переводе «петля») грузозахватное приспособление, обычно изготовляется из нескольких ветвей стального каната или цепей, где на конце устанавливается крючок, скоба или кольцо. Помимо каната и цепей в стропе может использоваться лента, сетка или полотно, в зависимости от предназначения и веса поднимаемого груза.

Текстильные стропы.

Описание:

Как следует из названия, приспособление представляет собой ленту, которая соткана из химических волокон и имеет петли на обоих концах. Петли при механизированных работах используют для подвешивания на крюке крана, тали или другого подъемного механизма. Благодаря развитию производства высокопрочных синтетических волокон использование текстильных стропов в настоящее время становится популярным. В некоторых случаях они являются единственно возможным приспособлением для обвязки и строповки груза. В большей степени это касается грузов, нуждающихся в бережном обращении.

Стропы изготовляют из разных полимеров - полиамида (капрона), полипропилена, но чаще применяют стропы из полиэстерных волокон, в первую полиэфира (polyester), поскольку кроме высокой устойчивости к истиранию и прочности ему присущ целый комплекс уникальных свойств, а именно:

- допускаемая рабочая температура от -60 до +100 °C (на прочность стропа из этого материала не влияет воздействие даже 75-градусного мороза);

- высокая стойкость к воздействию большинства кислот, даже сильных;

- хорошая стойкость к воздействию щелочных растворов и морской воды (а при комнатной температуре - и к крепких щелочей);

- стойкость к воздействию нефти, органических и неорганических растворителей;

- стойкостью к действию плесени и УФ-излучений;

- высокое электрическое сопротивление;

- влагопоглощение на уровне 4% при 20 °С;

- относительное удлинение при рабочей нагрузке не более 5% и т. д.

Конструктивно мягкие стропы делятся на несколько типов:

- ленточные двухпетлевые стропы (РД 24СЗК-01-01) грузоподъемностью 1,0...25,0 т при прямом подвесе груза, при строповке «в люльку» их грузоподъемность удваивается;

- ленточные кольцевые, (РД 24СЗК-01-01) грузоподъемностью 1,0...25,0 т при прямом подвесе груза;

- стропы из одной-четырех полиэстерных ветвей, оснащенные металлическими петлями и гаками 8-го класса качества. Стандартная грузоподъемность одноветвевого стропа - 0,5...25,0 т, четырехветвевого - 1,25...60,0 т. В отдельных случаях такие стропы изготавливают и значительно большей грузоподъемности.

-круглопрядные стропы до 100 т.

Круглопрядные стропы являются совершенно новой концепцией грузозахватных приспособлений, используемых при такелажных работах. Они имеют форму кольца, состоящего из несущего сердечника и защитного кожуха (рукава), которые выполнены из тканого материала. Сердечник представляет собой множество бесконечных, кольцевых полимерных волокон и изготавливается из того же материала, что и кожух. Рукав предохраняет внутренние волокна сердечника от повреждения и сохраняет их в постоянном параллельном положении. Защитный рукав, высокоустойчивый к истиранию и с хорошими теплоизоляционными свойствами, также устраняет тепловой эффект трения, возникающий в месте затяжки петли стропа при «сдавливающем» подъеме тяжелых грузов.

Ведущие компании, производящие такие стропы, особое внимание уделяют конструкции рукава. Например, компания SpanSet выпускает круглопрядные стропы в защитных рукавах с вплетенной металлической проволокой (марка MagnumPLUS) и стропы с гофрированным каркасом (SupraPLUS). Форма в виде замкнутой петли гарантирует длительный срок службы стропа, поскольку позволяет контролировать равномерность износа благодаря постоянному изменению места контакта стропа с грузом и крюком крана. Весьма пластичный и гибкий круглопрядный строп мягко облегает перемещаемый груз, легко принимая его форму, и при этом благодаря конструкции стропа можно поднимать грузы массой до 100 т и более. Помимо этого при обвязке груза создается широкий и надежный упор (эффект подушки), что оберегает строп от повреждения и значительно снижает вероятность выскальзывания при транспортировке. Круглопрядные стропы с успехом применяют при самых сложных подъемах, поскольку их легко завести под конструкцию любой конфигурации и реализовать практически любой способ строповки.

Все полиэстерные стропы имеют цветную кодировку, утвержденную в качестве европейской нормы. Кодировка наиболее распространенных двухслойных двухпетлевых ленточных стропов приведена в таблице.

Как уже говорилось, важнейшим достоинством текстильных строп является их свойство не повреждать груз, а потому они незаменимы для строповки грузов с мягкими, обработанными или окрашенными поверхностями, например изделий из резины, пиломатериалов, мебели, мешков с сыпучими материалами, мягких тюков, труб, деталей, станков, мелких судов и т. п.

В России текстильные ленточные стропы изготавливают по техническим условиям из ленты отечественного производства или импортной. У нас довольно популярны текстильные стропы Inka Oy (Финляндия), Certex (США), SpanSet, Yale Industrial Products, GeRont Gurt-und-Hebetechnik, Carl Stahl GmbH (все - Германия), LANEX CZ, spol. s r.o. (Чехия), Lemens (Голландия) и др. Чтобы снизить стоимость продукции, многие отечественные компании шьют в собственных цехах стропы грузоподъемностью 0,5...20,0 т из полиэстерной ленты зарубежного производства.

Для изготовления круглых кольцевых строп требуется специальное оборудование, поэтому спрос на них пока удовлетворяется исключительно за счет импортных поставок. Среди немногих отечественных производителей текстильных строп большой грузоподъемности что называется «с нуля», т. е. использующих волокна и ленты собственного изготовления, отметим московское ООО НПП «Полипрон». Фирма выпускает все виды этой продукции грузоподъемностью до 10 т и длиной до 20 м, из полиэстра и полиамида, в том числе круглопрядные стропы.

По сочетанию эксплуатационных, прочностных, весовых и эстетических свойств текстильные стропы, пожалуй, можно признать идеальными для большинства перерабатываемых грузов. Главный их недостаток - повреждаемость нитей самого стропа при работе с грузами, имеющими острые кромки или шероховатую поверхность. Чтобы избежать повреждения стропа, используют специальные защитные приспособления - рукава разной длины или накладки, которые увеличивают срок службы подъемных и крепежных средств, предотвращают повреждение и стропа, и груза. Защитные рукава изготавливают из поливинилхлорида фирмы LANEX, полипропилена фирмы Yale Industrial Products и других износостойких полимеров. Помимо прочего защитные рукава предохраняют стропы от воздействия масел, химических реагентов, ржавчины и других загрязнений.

Наиболее эффективно защищают стропы от истирания и порезов плоские или угловые накладки. Фирма LANEX изготавливает их из полиуретана - материала с хорошей стойкостью к химическим реагентам, высокой эластичностью и не скользящего по гладким поверхностям. Для подъема и перемещения предметов, имеющих твердую и шероховатую поверхность, используются накладки с напыленным слоем металла (0,5...1 мм). При работе с металлическими грузами могут использоваться накладки с вставленными в них магнитами. Оригинальный обрезиненный нетканый геотекстильный материал Secutex создала немецкая компания SpanSet: слой из этого материала имеет хорошее сцепление с основой ленты и отлично защищает строп большой грузоподъемности от порезов с одной стороны (SF-1) или с двух сторон (SF-2).

В странах СНГ текстильные стропы распространены пока не достаточно широко. И тем не менее, обратившись в квалифицированную фирму, работающую на этом рынке, потребитель всегда может получить запрашиваемые изделия. Покупателю выдается паспорт, а на стропе, согласно нормам Госгортехнадзора РФ, должна быть бирка с указанием основных данных об этом изделии: обозначение стропа; логотип производителя; название материала, из которого изготовлен строп; грузоподъемность или максимально допустимая нагрузка при использовании основных методов строповки; ссылка на нормативный документ, которому соответствует изготовленный строп; рабочая длина стропа, дата изготовления и дата испытаний; номер стропа или партии с указанием порядкового номера в партии.

Возможность ремонта строп выгодна потребителю, поскольку позволяет продлить срок их службы. Однако недопустимо ремонтировать стропы своими силами, такие работы могут выполнять только специализированные организации. Кстати, подобные услуги оказывают все ведущие европейские производители строп.

Массовое распространение в нашей стране текстильных средств строповки и закрепления грузов сдерживает прежде всего отсутствие опыта эксплуатации текстильных строп. Европейские производители изготавливают стропы согласно стандартам EN 1492-1 (круглопрядные стропы) и EN 1492-2 (ленточные стропы). По основным техническим параметрам, включая цветную кодировку, ленточные и кольцевые стропы из полиэстерной ленты грузоподъемностью до 20,0 т также соответствуют требованиям германского стандарта DIN 61360 Form B2N, C2N, А1N.

Наиболее добросовестные отечественные промышленники разработали и утвердили собственные технические условия на производство строп. Тем не менее нужна единая нормативная база. Отсутствие требований и норм становится причиной изготовления продукции полукустарными методами, а при работе с такими изделиями никто не может гарантировать безопасности. Ко всему прочему изготовление такого «ширпотреба» дискредитирует саму идею применения текстильных строп.

Еще одним препятствием широкому применению качественных текстильных строп является их высокая цена по сравнению со стальными канатными. Речь идет не о подделках, заполнивших российский рынок, изготовленных «на коленке». Их стоимость невысока по той причине, что в нее не входят затраты на современные методы контроля качества. Высокая цена строп ведущих производителей включает в себя и эту, весьма существенную статью расходов. Текстильные стропы по сравнению с канатными оказываются гораздо более выгодными и приносят владельцам заметную экономию.



Достоинства:

При эксплуатации мягких, легких и удобных в работе строп практически исключены случаи травматизма стропальщиков. С использованием полимерных волокон предельные нагрузки, которые способны выдерживать текстильные стропы, значительно возросли: у лучших производителей этой продукции грузоподъемность в 100 т и полезная длина до 50 м сегодня считается стандартом. Современные стропы позволяют выполнять уникальные операции, ранее считавшиеся невозможными.

Недостатки:

Отсутствие требований и норм становится причиной изготовления продукции полукустарными методами, а при работе с такими изделиями никто не может гарантировать безопасности. Ко всему прочему изготовление такого «ширпотреба» дискредитирует саму идею применения текстильных строп.

Еще одним препятствием широкому применению качественных текстильных строп является их высокая цена по сравнению со стальными канатными.

Круглопрядные стропы

Описание:

Сердечник представляет собой множество бесконечных, кольцевых полимерных волокон и изготавливается из того же материала, что и кожух. Рукав не только позволяет предохранить внутренние волокна сердечника от повреждения, но и сохраняет их в постоянном параллельном положении. Обладая высокой устойчивостью к истиранию, и высокими теплоизоляционными свойствами, защитный рукав способствует устранению теплового эффекта трения, возникающего в месте затяжки петли стропа при «сдавливающем» подъеме грузов с большой массой.

Форма стропа в виде замкнутой петли гарантирует его долгий срок службы, так как позволяет контролировать равномерность его износа путем постоянного изменения места контакта стропа с грузом и крюком крана. Благодаря своей особой конструкции, круглопрядный строп весьма пластичен и гибок он мягко облегает перемещаемый груз, легко принимая его форму, при этом, благодаря своей конструкции, может поднимать грузы массой до 100 т и выше. Эта особенность позволяет стропам создавать достаточно широкий и надежный упор при обвязке груза («эффект подушки»), тем самым оберегает его от повреждения и значительно уменьшает возможность выскальзывания при транспортировке. Круглопрядные стропы с успехом применяются при самых сложных подъемах, поскольку легко «заводятся» под конструкцию любой конфигурации и позволяют реализовать практически любой способ строповки.

Достоинства:

Круглопрядные стропы обладают высокой износостойкостью. Форма стропа в виде замкнутой петли гарантирует долгий срок службы стропа, так как позволяет в процессе эксплуатации следить за его износом, постоянно меняя места соприкосновения стропа с грузом и крюком крана. Также полиэфирные волокна сердечника стропа почти не подвержены растяжению, поэтому при подъеме груза не происходит повреждение стропа.

Круглопрядные стропы обладают высокой пластичностью. Благодаря своей особой конструкции, круглопрядный строп мягко облегает перемещаемый груз, легко принимая его форму. Эта особенность позволяет стропам создавать достаточно широкий и надежный упор при обвязке груза («эффект подушки»), тем самым оберегая его от повреждения и значительно уменьшая возможность выскальзывания при перегрузке.

Коэффициент запаса прочности соответствует требованиям ГОСГОРТЕХНАДЗОРА.

Недостатки:

Главным недостатком строп из текстильных материалов, особенно синтетических, является их растяжимость.

Канатные стропы

Описание:

Металлические канатные стропы (чалки) - один из самых надежных видов строп. Канатные стропы устойчивы к резким нагрузкам и позволяют поднимать грузы достаточно большого веса. Для поднятия объемных грузов применяются ветвевые канатные стропы (состоящие из нескольких канатных ветвей, закрепленных на общем звене). Такие стропы позволяют зацепить груз за несколько точек и осуществить его подъем максимально безопасно и эффективно.

Стропы грузоподъемные из стального каната относятся к съемным грузозахватным приспособлениям. Съемные грузозахватные приспособления предназначены для подъема и перемещения грузов грузоподъемными машинами (погрузчиками, кранами) всех типов.

Предупреждение: для строповки предназначенного к подъему груза должны применяться стропы канатные, соответствующие массе и характеру поднимаемого груза, с учетом числа ветвей и угла их наклона; стропы общего назначения подбираются так, чтобы угол между их ветвями не превышал 90°. Канатные стропы, ветви которых изготовлены из канатов с органическим сердечником, допускается применять для перемещения грузов, имеющих температуру не выше 100°С, а стропы, ветви которых изготовлены из канатов с металлическим сердечником, с заделкой концов каната опрессовкой алюминиевыми втулками, - не выше 150°С. Грузоподъемность стропов с ветвями каната со стальным сердечником при перемещении грузов, имеющих температуру от 250°С до 400°С, снижают на 25%; перемещение грузов, имеющих температуру свыше 400°С, не допускается.

Достоинства:

- Низкая стоимость.

- Высокая прочность.

Недостатки:

- Высокая вероятность травматизма стропальщиков.

- Большой вес.

Стропы цепные

Описание:

Стропы цепные представляют собой отрезки канатов или сварных облегченных цепей со звеньями высокой прочности, концы которых сращивают или снабжают коушами (специальное металлическое кольцо), крючьями или скобами.

Стропы цепные характеризуются широтой и удобством применения и длительным сроком эксплуатации.

Достоинства:

- работоспособны при высоких температурах до 300^oС;

- отсутствие упругих деформаций (для монтажных работ);

- простота в изготовлении;

- простота в эксплуатации;

- не боятся острых кромок груза (при правильной строповке);

- компактны, легко складываются, долговечны;

- работоспособность в агрессивных средах;

Благодаря конструкции и материалу цепные стропы сочетают в себе гибкость и прочность. При эксплуатации без перегрузок стропы цепные могут служить неограниченно долго. Звеньевая структура, которой обладают цепные стропы, делает возможным их ремонт, причем их повреждения легко выявляются на начальном этапе. Гибкие стропы цепные можно использовать при любом способе строповки, что делает их универсальным такелажным средством.

Недостатки:

- сравнительно большой собственный вес;

- сравнительно высокая стоимость.



3.1.2 Спредеры

Спредер (англ. Spreader - раскладное приспособление, распорка) или (нем. Containergeschirr - контейнерная оснастка) -- специальное навесное устройство для автоматического захвата транспортных контейнеров, основное оборудование специальных контейнерных козловых кранов, пратцен-кранов, а также для рич-стакеров.

Описание:

Классификация спредеров:

- По конструкции различают:

1. жёсткие спредеры - устройства, которые не меняют габаритов и рассчитаны на контейнеры определённого типа.

2. телескопические спредеры - устройства, оборудованные специальной раздвижной рамой - предназначены для контейнеров обоих типов.

3. специальные - для работы с автоконтейнеровозами и трейлерами.

4. специальные устройства для перегрузки двух и более контейнеров.

- По способу подвески различают:

1. Спредеры на гибкой канатной подвеске - захватные устройства на пространственной многоветвевой подвеске. Применяются на контейнерных кранах.

2. Безветвевые спредеры - устройства на жёсткой подвеске, оснащённое механизмами наклона раздвижной рамы с четырьмя степенями свободы. Для управления приводом такого спредера внутри телескопической стрелы проложены электрические и гидромагистрали. Применяются на ричстакерах.

- По способу захвата контейнера спредеры выпускают:

1. С захватом сверху.

2. С захватом сбоку

Принцип действия:

Замки захватного устройства содержат поворотные штыри, которые при посадке вводятся сверху или сбоку, в зависимости от конструкции, в отверстия фитингов по четырём углам контейнера, а затем поворачивает их на угол 90°, захватывая контейнер. После перемещения контейнера, его освобождают от захватов, производя действия в обратном порядке. При нарушении диагональных размеров между фитингами контейнеры считаются деформированными, а следовательно, не могут быть обработаны спредерами.

Настройка расстояния между захватами:

В зависимости от конструкции спредера, существуют различные способы настройки расстояния между захватами. В случае использования специального спредера, предназначенного для контейнеров определённого типоразмера, устанавливаются т.н. вспомогательные навесные рамы необходимых типоразмеров. Для спредеров телескопической конструкции, способ заключается в перемещении с помощью электромеханического или гидравлического привода закреплённых на раздвижной раме поперечных балок с угловыми замками в нужное положение.

Технические характеристики:

Жёсткий спредер может быть рассчитан на захват 20-футовых или 40-футовых контейнеров. Телескопические раздвижные спредеры могут захватывать оба вида контейнеров. В случае использования спредера на грузоподъёмных кранах, величина грузоподъёмности крана обычно превышает 5т.

Из недостатков можно отметить высокую стоимость и большую массу: около 2,9т - для жёсткого и 6,8т - для телескопического^[4].

Основные характеристики спредеров для крупнотоннажных контейнеров, перегружаемых рельсовыми кранами определяются международным стандартом ISO, в России определяется ГОСТ 23002.



Устройство:

Контейнерный спредер

Для обеспечения точной посадки на контейнер, спредер оснащают центрирующими лапами, установленные на металлоконструкции основной захватной рамы. На центрирующих лапах установлены тактильные датчики и датчики положения, которые предназначены для контроля исполнительных органов захватного устройства. Датчики информируют о процессе стопорения, передавая цифровые, звуковые и световые сигналы в систему управления механизмом и на панель визуального контроля.

Запасовка канатов устройства производится на механизм подъёма грузовой тележки крана. Это обеспечивает точность посадки, постоянную ориентацию контейнера в пространстве и предотвращает нежелательное раскачивание при возможных ветровых и инерционных нагрузках. Спредер дополнительно может быть оборудован механизмом для поворота грузовой рамы в горизонтальной плоскости и механизмом её наклона, для противодействия смещению центра масс контейнера.

В качестве привода поворотных замков захватного устройства может быть использован индивидуальный или централизованный электрический, гидравлический или пневматический привод.

Применение:

Применение спредеров может быть эффективным только при интенсивном использовании в крупных морских и речных терминалах или на складах с большим оборотом контейнеров, в противном случае целесообразно использование такелажных средств, грузозахватных рам и траверс.

Достоинства:

1) Низкий риск. Движение спреда менее волатильно, чем движение простой цены. Кроме того, маржинальные требования при этом могут быть ниже, чем при простой покупке/продаже актива.

2) Безопасность. Из-за низкой волатильности нет необходимости в защитных стоп-заявках, что не дает возможности “продавить” их другим участникам рынка.

3) Большой выбор комбинаций и анонимность. Здесь могут использоваться разные периоды погашений в сочетании с производными инструментами на других рынках. Так как позиции открываются на разных рынках, конкурентам практически невозможно отследить направление нашей активности.

4) Предсказуемость. Четко прослеживается влияние таких факторов, как сезонность.

Недостатки:

1) Сложный подсчет лимитов. Если бумаги принадлежат разным биржам, то шаги цены, лоты и валюты могут различаться.

2) Неисполнение противоположной заявки из-за недостатка ликвидности на одном из рынков

3) “Виртуальные” стопы. Защитные стопы по спредам не выставляются на бирже и есть риск пропустить их

4) Транзакционные издержки. Поскольку это двойная операция, то появляется двойная комиссия. Кроме того, может быть затруднен подсчет налогообложение прибыли с операций на разных рынках.

грузозахватный устройство спредер электромагнитный

3.1.3 Зажимные

Специальные захваты для штучных грузов используются для захвата и транспортировки штучных грузов различными методами. Одной из разновидностей грузозахватных устройств с вертикально-поворотными лапами, обеспечивающими захват и транспортирование пакетов штучных грузов различной высоты, является устройство для пакетов плит с ручным приводом поворота лап. Оно состоит из прямоугольной рамы со скобой для навешивания на подъемный механизм и полых стоек с поворотными захватными органами. Последние выполнены в виде смонтированных в стойках с возможностью поворота относительно вертикальных осей телескопических штанг, снабженных в нижних частях подхватными лапами. Верхние части штанг связаны между собой общим цепным приводом. На стойках закреплены под углом 90° относительно друг друга ограничители и поворота валов.

Привод состоит из установленных на каждой штанге звездочек 4, охваченных перекрестно цепью 7. Последняя перемещается рукояткой 8, закрепленной на одной из штанг.

Коромысловые грузозахватные устройства применяют для транспортирования грузов, имеющих сквозные отверстия, под которые можно разместить поворотный вокруг вертикальной или горизонтальной оси несущий элемент - коромысло, воспринимающий вес груза:

Зажимные грузозахватные устройства в зависимости от конструктивного исполнения захватных органов могут удерживать при транспортировании грузы различной геометрической формы, В зависимости от способа захвата и удержания груза они классифицируются следующим образом:



Клещевые захваты:

При погрузочно-разгрузочных работах для крепежа и транспортировки груза используются специальные грузозахватные приспособления - грузовые захваты. В зависимости от конфигурации, прочности и конструкции груза, для транспортировки или перемещения используются различные виды захватов. Наша компания поставляет грузовые захваты следующих видов:

- Захват для горизонтального перемещения листа

- Захват для горизонтального перемещения листа при строповке с большим углом между ветвями

- Захват для вертикального подъёма и перемещения листа

- Захват для стопки листов

- Захват для Ж/Б колец

- Струбцина монтажная

- Захват струбцина для подъема изделий в вертикальном положении

- Захват клещевой для подъема круглых деталей в горизонтальном положении

- Захват клещевой для сортового проката (рельсовый захват)

- Захват клещевой для бордюрного камня

- Захват клещевой для подъема бочек в горизонтальном положении

- Захват клещевой для подъема бочек в вертикальном положении

- Захват для поддонов раздвижной (кран-вилы)

- Захват для рулона стали с противовесом

- Захват для подъема лестничного марша

- Захваты для подъема труб (пары)

- Магнитные грузоподъемные захваты

Захваты для листового металла (захваты эксцентрикового типа):

Захваты для листового металла - это механизмы с универсальным креплением, где груз закрепляется между одним или двумя эксцентриками, основное назначение таких захватов - перемещение плоских грузов. Захваты предназначены для вертикального или горизонтального зацепления, подъема и перемещения листового металла и любых других плоских грузов. Захват может работать как одиночно (при подъеме коротких листов металла), так и в паре (при подъеме длинных листов металла). Для зацепления вертикального захвата листового металла может быть использован канатный строп. Также возможно использование вертикальных захватов листового металла в качестве комплектующих элементов при подъеме листов металла с помощью траверсы. Конструкция захвата зависит от массы и толщины перемещаемого листа или пачки листов.

Захват для железобетонных колец:

Назначение: для подъема и перемещения бетонных колец. 

Внутренний диаметр железобетонных колец не должен превышать 2000 мм. Вес поднимаемого бетонного кольца не должен превышать 3000 кг. Толщина стенки кольца должна находиться в пределах от 40 мм до 180 мм. Чтобы правильно и безопасно поднять и переместить бетонное кольцо используется трехветвевой или двухветвевой цепной строп, укомплектованный соответственно тремя или двумя захватами.

Захват струбцина для подъема изделий в вертикальном положении:

Предназначение: для подъема и перемещения изделий (деревянных блоков, легких металлических конструкций, сэндвич-панелей и т.п.) в вертикальном положении. Струбцинная схема работы позволяет регулировать усилие сжатия. Захват оснащен накладками из резины для предохранения поверхности перемещаемых грузов от повреждений.

Захват клещевой для подъема цилиндрических деталей в горизонтальном положении:

Предназначен для подъема и перемещения круглых деталей в горизонтальном положении: труб, осей, валов, колесных пар и т.п. Конструкция захвата предусматривает наличие замка, позволяющего фиксировать захват в открытом положении. Для работы с длинными изделиями рекомендуется использование двух захватов на линейной траверсе. Захваты на небольшие диаметры изготавливаются без фиксирующих замков. Возможно исполнение облегченной конструкции (использование вместо металлических тяг цепных строп), менее удобной в работе из-за отсутствия фиксации в открытом состоянии, но менее металлоемкой.

Захват клещевой для сортового проката (рельсовый захват):

Предназначен для подъема и перемещения сортового проката (тавр, двутавр, рельс и т.п.). Конструктивные особенности позволяют фиксировать захват в двух положениях (открытый, закрытый). Захват может работать как одиночно, так и в паре на линейной траверсе. Возможен захват рельсовой клети в сборе.

Захват для поддонов раздвижной (кран-вилы):

Вилочные захваты предназначены для использования с кран-балками, кранами и др. подобными погрузочными устройствами при погрузке-разгрузке паллет в случае отсутствия вилочных погрузчиков или невозможности их применения. В общем случае они имеют регулируемую ширину вилового захвата и устройство для балансировки. Данный захват имеет возможность изменять расстояние между лапами и высоту.



3.1.4 Зачерпывающие

Грейфер:

Грейфер (нем. Giecifer, от greifen -- xватать) -- грузозахватное приспособление грузоподъёмных кранов, погрузчиков и монорельсовых тележек для сыпучих материалов, скрапа и стружки, крупнокусковых каменных и волокнистых материалов, а также длинномерных лесоматериалов.

Описание:

Устройство представляет собой приспособление, представляющее большой железный черпак, прицепляемый к грузоподъемному крану и служащий для захватывания и выгрузки поднимаемого краном материала -- песка, земли, горных пород, лома металлов.

Грейферы также являются рабочим оборудованием механических и гидравлических экскаваторов и применяются при разработке грунтов ниже и выше уровня его стоянки, а также некоторых других видов работ -- рытья глубоких котлованов, очистки прудов и каналов.

Параметры:

В значение грузоподъёмности крана (обозн. Q), оборудованного грейфером включены массы груза и грейфера. От соотношения этих масс зависит зачерпывающая способность грейфера. В связи с этим перегружаемые грейфером сыпучие грузы разделены по насыпной плотности на следующие группы:

Группа	Насыпная плотность (p), т/мі	Описание грузов	Масса грейфера
Весьма лёгкие	0,4 -- 0,63	известь-пушонка, угольная пыль	0,37Q
Лёгкие	0,8 -- 1	сухие порошкообразные глинозёмы и мел, сухой шлак, мелкий и средний щебень, уголь всех марок	0,4Q
Средние	1,25 -- 2	мелкокусковый гипс, алебастр, сухая мелкокусковая глина, гравий, среднекусковый известняк, битый кирпич, цемент, крупный щебень	0,42Q
Тяжёлые	2,5 -- 3,2	твёрдые породы	0,45Q

Грузоподъёмность грейфера определяется взвешиванием материала после пробного зачерпывания, производимого владельцем грейфера перед применением для перевалки груза данного вида (марки, сорта). Пробное зачерпывание производится с горизонтальной поверхности свеженасыпанного грунта. Канаты грейфера должны быть защищены от перетирания материалом, захватываемым грейфером.

Блоки грейфера располагаются и выполняются таким образом, чтобы исключалось самопроизвольное его раскрытие и выпадение канатов из желобка блока.

Достоинства грейферов -- автоматическая работа и большая производительность.

Недостатки -- необходимость иметь две лебедки и невозможность быстрой замены грейфера другим грузозахватным устройством.



3.2 Электромагнитные ГУ

Грузоподъемные круглые электромагниты

Грузоподъемные круглые электромагниты типа М-22, М-42, М-62 советского производства (ранние аналоги - М-41, М-61 или поздние аналоги - М-23, М-43, М-63) предназначены для захвата и перемещения крановыми механизмами скрапа, металлолома, блюмса, поковок, пакетированного лома, рулонного проката. Но с успехом используются при переносе листового проката, длиномерного и при работе на траверсе. В СССР производились легкой серии (М-22, М-21), средней серии (М-42, М-41) и тяжелой серии (М-62, М-61).

Устройство грузоподъемных электромагнитов ( на примере электромагнита круглой формы типа М-42)

Внутри стального корпуса грузоподъемного электромагнита помещается катушка, залитая компаундной массой. К корпусу болтами крепятся полюсные башмаки. Снизу катушка защищена кольцом из немагнитного материала. Токоподвод к катушке грузоподъемного электромагнита осуществляется гибким кабелем, который автоматически наматывается на кабельный барабан при подъеме и сматывается с него при спуске. Грузоподъемный электромагнит подвешивается к крюку цепями.

Подъемная сила грузоподъемного электромагнита зависит от характера и температуры поднимаемого груза: при большой плотности груза (плиты, болванки) подъемная сила увеличивается, при меньшей плотности (скрап, стружка) значительно уменьшается. С ростом температуры снижается магнитная проницаемость, достигая нуля при 720.°С, вследствие чего подъемная сила также падает до нуля.

Катушки таких электромагнитов питаются постоянным током, имеют большую индуктивность и значительный поток остаточного магнетизма. Поэтому при отключении электромагнита должны быть приняты меры для ограничения перенапряжений, а также для быстрого освобождения электромагнита от груза.

Грузоподъемные прямоугольные электромагниты

Грузоподъемные прямоугольные электромагниты типа ПМ-15, ПМ-25 советского производства (поздние аналоги - ПМ-16, ПМ-26) предназначены для подъема и перемещения поковок, листового проката, блюмса. При установке на траверсу способны переносить длинномерный груз до 25 метров, (например рельсы). А так же используются для извлечения ферромагнитного материала (металловключений) из сыпучего груза транспортируемого по конвейерным лентам (транспортеру) при кратковременном включении металлоуловителем форсированного режима.

Грузоподъемные электромагниты с термостойкой изоляцией

Существуют также грузоподъемные электромагниты с термостойкой изоляцией, которые предназначены для захвата и перемещения горячих грузов температурой до 500оС. Эти же магнитные шайбы могут переносить грузы температурой до 700оС, но при условии снижения ПВ (продолжительности включения) до 10-30% и с сокращением времени включения электромагнита до 1-ой - 2-х минут. Следует учесть, что магнитные свойства перемещаемого груза значительно ухудшаются при достижении 750оС.

Подъемные электромагниты рассчитываются на повторно-кратковременный резким работы с ПВ=50% при продолжительности цикла не более 10 мин.

Выбор подъемных электромагнитов производится по напряжению, режиму работы, подъемной силе, потребляемой мощности, форме груза и его температуре.

Схема управления грузоподъемным электромагнитом

Управление подъемным электромагнитом производится обычно с помощью магнитного контроллера, панель которого с аппаратурой помещается в шкафу и устанавливается в кабине крановщика.

На рисунке показана принципиальная электрическая схема магнитного контроллера ПМС-50, имеющего: вводной выключатель (рубильник) ВВ, предохранители Пр1 и Пр2, включающий контактор KB, контактор размагничивания КР, резисторы ПС и PC.

Постоянный ток к катушке электромагнита Эм подводится от сети 220 В или от преобразовательного агрегата, установленного на кране.

Для захвата груза электромагнитом рукоятку командоконтроллера ставят в положение В. Замыкается контакт КК командоконтроллера. Получает питание контактор KB, который своими контактами подключает электромагнит Эм к источнику питания, и груз захватывается.



Чтобы освободить электромагнит от груза, рукоятку командоконтроллера переводят в положение О. Размыкается контакт КК, теряет питание контактор KB и отключается от источника катушки ЭМ но ток в ней мгновенно не исчезает, а под действием ЭДС самоиндукции продолжает протекать в том же направлении по цепи с резисторами ПС и PC. При этом напряжение между точками 1 и 2 оказывается достаточным, чтобы включился контактор КР. В результате катушка Эм оказывается под напряжением обратной полярности, ток в ней интенсивно уменьшается, а затем возрастает в обратном направлении до значения, необходимого для ликвидации остаточного магнетизма. Электромагнит освобождается от груза, даже весьма легкого, например от стружки.

В процессе изменения тока электромагнита напряжение на катушке КР уменьшается, и при некотором его значении контактор КР отключается, что приводит к разрыву цепи размагничивания, но катушка Эм остается замкнутой на резисторы. Это исключает недопустимые перенапряжения на электромагните.

Электромагнитные траверсы

В настоящее время перед производителями и потребителями металлопроката очень часто возникает проблема переноса длинномерного металлопроката: листов, труб различного диаметра, кругов, квадратов, сортового проката.

Существует несколько путей решения данной проблемы. Одна из них траверса, оснащенная электромагнитами, так называемая электромагнитная траверса.

При использовании электромагнитной траверсы решается не только проблема переноса длинномерного металлопроката, но и некоторые другие вопросы, а именно:

1. Во время погрузки-выгрузки пачек листового проката в вагон при помощи строп не всегда обеспечивается целостность листов (возможна необратимая деформация листов). При работе электромагнитной траверсой не возникает прогиб листа, приводящий к необратимой деформации.

2. При переносе листов, лежащих «навалом», электромагнитами можно захватить пачку металла общей толщиной 50-60 мм.

3. Безопасность работ при переносе горячего металла (t до 500 °С).

4. Перенос нескольких заготовок круглого или квадратного сечения за один подъем.

5. Отсутствие стропальщика.

Достоинства:

- в случае отключения электроэнергии, груз надежно удерживается;

- магнитный поток сконцентрирован и замыкается исключительно в грузе и не выходит за его пределы, что обеспечивает высочайшую эффективность и исключает влияние на посторонние предметы и электроприборы;

- энергопотребление составляет лишь до 5% по сравнению с электромагнитными системами (срок окупаемости -1 год);

-низкий собственный вес;

- не требует обслуживания;

- не требуется резервной АКБ;

- не нагревается, не требует охлаждения;

- отсутствие остаточного магнетизма груза.

Недостатки:

-Необходимость для работы устройства наличия электроэнергии;

-сложность центровки относительно штыря с фигурной головкой;

-ограниченность функциональных возможностей и сложность конструкции;

-недостаточная надежность.

3.3 Вакуумные ГУ

Принцип действия вакуумных захватов заключается в том, что в установленной на поверхности груза камере создается разрежение воздуха (вакуум), в связи с чем возникает сила взаимодействия (притяжения) между грузом и захватом.

В среднем на 1 кг массы поднимаемого груза требуется 1,2…1,3 см2 рабочей площади захвата.

В безнасосных грузозахватных устройствах вакуум создается одноразовым изменением объема полости вакуумной захватной камеры (ВЗК) под действием веса поднимаемого груза.

Гибкие тарельчатые ГУ характерны тем, что вакуум в них создается разрежением воздуха при деформации резиновой камеры.

Поршневые вакуумные грузозахватных устройства характерны тем, что вакуум в ВЗК создается за счет изменения объема, соединенного с ВЗК цилиндра при перемещении поршня в цилиндре или, наоборот, при перемещении самого цилиндра относительно поршня.

Диафрагменные вакуумные грузозахватных устройства близки но принципу действия поршневым ГУ, так как изменение объема ВЗК в них осуществляется перемещением эластичной диафрагмы. Применение диафрагмы вместо поршня значительно уменьшает попадание атмосферного воздуха в ВЗК.

Сильфонные вакуумные захваты с гофрированным складывающимся цилиндром по конструкции и принципу действия аналогичны диафрагменным.

Все большее применение находят безнасосные захваты с переменным объемом полости вакуумной камеры, которые могут быть с ручным, механическим, пневматическим или гидравлическим приводом, а также самовакуумирующиеся (под действием груза). Основное их преимущество -простота конструкции благодаря отсутствию вакуумных насосов и независимость от источников энергии.

Эжекторные устройства конструктивно проще, чем насосные , однако из-за того, что в них невозможно получить достаточное разрежение, приходится применять ВЗК больших размеров. Для использования эжекторных устройств необходимо также подводить к вакуумному захвату шлангами сжатый воздух, что не всегда осуществимо, особенно, если грузы надо перемешать на значительное расстояние. Поэтому такие захваты в основном применяют в стационарных заводских условиях для транспортирования изделий небольшой массы с гладкой поверхностью.

Вакуумные грузозахватные устройства с расположением насосного оборудования на одной раме с захватными камерами (автономные вакуумные ГУ) имеют гибкую связь с краном, причем насосное оборудование, приборы контроля и управления J объединяются с захватными камерами в единый автономный вакуум-захватный агрегат.

Автономные вакуум-захватные агрегаты могут применяться без каких-либо изменений на любом кране, имеющем соответствующую грузовую характеристику, и практически не требуют переоборудования и изменения его конструкции.

Управление автономным вакуумным грузозахватными устройствами производится вспомогательным персоналом (стропальщиком и др.) или крановщиком с пульта управления, расположенного в кабине крана.

Вакуумные грузозахватные устройства  с расположением насосного и вспомогательного оборудования на раме рабочей машины (крана) могут иметь с машиной как гибкую, так и жесткую связь. Недостаток их - необходимость подводки гибких шлангов к вакуумным камерам. ГУ особенно эффективны, когда жестко закреплены на стреле, манипуляторе или другом рабочем органе подъемно-транспортной машины.