Классификация грузоподъемных машин, устройств и оборудования

Рабочий цикл

Рабочий цикл крана состоит из трёх этапов:

захват груза;
рабочий ход (перемещение груза, разгрузка);
холостой ход (возврат грузоподъёмного механизма в исходное положение).

Рабочий и холостой ход на диаграммах движения имеют также три характерных участка: разгон, установившееся движение и торможение

Причем, очень важное значение имеют участки разгона и торможения, так как именно в эти моменты и возникают динамические нагрузки.. Работа с краном осуществляется минимум двумя людьми: оператором, осуществляющим непосредственное управление краном, и стропальщиком, осуществляющим сцепку-расцепку крюка крана с грузом и/или грузозахватным приспособлением. При отсутствии прямой видимости между крановщиком и стропальщиком, передача команд крановщику осуществляется по рации

Ранее команды передавались через сигнальщика или группу сигнальщиков

При отсутствии прямой видимости между крановщиком и стропальщиком, передача команд крановщику осуществляется по рации. Ранее команды передавались через сигнальщика или группу сигнальщиков.

Работа с краном осуществляется минимум двумя людьми[источник не указан 2638 дней]: оператором, осуществляющим непосредственное управление краном, и стропальщиком, осуществляющим сцепку-расцепку крюка крана с грузом и/или грузозахватным приспособлением. При отсутствии прямой видимости между крановщиком и стропальщиком, передача команд крановщику осуществляется по рации. Ранее команды передавались через сигнальщика или группу сигнальщиков.

Чем отличаются крановые двигатели

Электродвигатель, предназначенный для кранового оборудования, как правило, выпускается в закрытом исполнении. Класс устойчивости изоляционных материалов к высоким температурам соответствует F и Н.

Существуют показатели значений кратковременных перегрузок по моменту, которые в часовом режиме составляют для двигателей переменного тока от 2,3 до 3,5, а для агрегатов постоянного тока – 2,15-5,0. Максимально допустимая рабочая частота вращения соотносится с номинальной с коэффициентом 3,5-4,9 при постоянном токе и 2,5 – при переменном токе.

Принцип действия

Подъемные краны работают на два действия: подъем и спуск. Этим манипуляциям также отведены функции в электрических схемах привода.

Принцип работы на подъем

Схема подъема крана

Реализовано 4 подъемных режима, которые обладают общими и отличительными характеристиками. Запуск контакторов магнита растормаживающего действия Т и Т1 осуществляется при параллельном отжимании тормозных колодок. Включаются контакторы силового действия 1 и 2В, приводящие в движение электродвигатель. Далее запускается контактор П, отвечающий за ускорение. Данный компонент отвечает также за обеспечение минимального ускорения мотора (на первой ступени).

Поначалу происходит замыкание шайбы 7, запускающей 2В. С этой же шайбы напряжение поступает далее на 2 шайбу типа 1В, а потом только на 3 шайбу типа П. При реализации переходов на 2 – 4 режимы, наблюдается последовательное включение контакторов ускорения: 1 и 2У. только в четвертом режиме включаются версии 3 и 4У.

Принцип работы на спуск

Процесс на порядок проще, чем подъем, ведь при поднятии груза необходимо задействовать определенную энергию, а при спуске она тратится в малых объемах или же вовсе не расходуется. Объект опускается самостоятельно, при помощи всем известной силы тяжести. Единственное, на что может потребоваться энергия – это на обеспечение притормаживания груза во время спуска, во избежание сильного разгона.

Реализовано 4 ключевые режима для обеспечения надежного спуска, рассмотрим же их.

Первый режим

При реализации данной процедуры имеет место замыкание шайб контроллера 3, 2, 9 и 8. Третья шайба запускает контактор ускорения П, а вторая – силовой контактор 1В, работающий исключительно на подъем. Подача энергии на вышеуказанные шайбы осуществляется через девятую шайбу и контактные элементы РБ (в отдельных модификациях 1Т).

В ситуациях, когда 1Т отключено, до катушек РБ напряжение соответственно не поступает. Исходя из этого можно догадаться, что не запускаются и другие функциональные компоненты:

электрический двигатель;
тормозной механизм.

При нажатии оператором клавиши ВН2 запустятся компоненты Т и Т1, а следом за ними –приборы 2В, РБ, 1В и под самый конец – П. Как следствие – в статоре электромагнитное поле будет работать на подъем груза. Объяснение этому простое – режим 1 разработан для эффективного замедления опускающегося объекта. Это на порядок удобнее и выгоднее, чем применение привычных тормозных колодок, что существенно снижается износ компонентов. Это явление также известно, как остановка контртоком.

Режим второй

По сути, алгоритм решения аналогичен первому, за исключением работы контактора ускорения типа П. В результате интенсивность груза снижается.

Третий режим

При реализации этого механизма 1В и П не используются, вместо них активно применяются 2Н и 2В. В работу включается также 1Т, через РБ, контакт которого запускает Т-контактор. Дальше по цепочке включается контактор, отвечающий за ускорение 1У.

Осуществляя торможение по данному режиму сразу на 2 статорные обмотки, подается фаза с одними и теми же показателями. 3-я же фаза участия не принимает. Такой способ присоединения обмотки статора не позволит тормозить роторному элементу, куда бы не осуществлялись обороты. Он работает, обеспечивая спуск, тогда как статор параллельно реализует торможение.

Режим четвертый

Сначала происходит остановка контактора 2В, при последующем включении контактора силового типа 1Н. на электродвигатель поступает сразу три фазы, и силовой агрегат работает на понижение груза. 2, 3 и 4У контакторы также вступают в работу, обеспечивая ускорение. Как утверждают специалисты, данный режим прямо противоположный последнему «подъемному» режиму.

Классификация электродвигателей

Главными частями, из которых состоит Электродвигатели, являются статор и ротор. Ротор — та часть двигателя, которая вращается, а статор – которая остается неподвижной. Принцип работы электродвигателя заключен во взаимодействии вращающегося магнитного поля, создаваемого обмоткой статора и электрического тока, который находится в замкнутой обмотке ротора. Этот процесс инициирует вращение ротора в направлении поля.

Основные виды электродвигателей:

Двигатель переменного тока;
Двигатель постоянного тока;
Многофазный двигатель;
Однофазный двигатель;
Вентильный двигатель;
Шаговый двигатель;
Универсальный коллекторный двигатель.

Если говорить о таких электродвигателях как асинхронные электродвигатели, то они относятся к виду двигателей переменного тока. Такие двигатели бывают как однофазные электродвигатели, так и двух- и трехфазные. В асинхронных электродвигателях частота переменного тока в обмотке не совпадает с частотой вращения ротора. Процесс работы асинхронного электродвигателя обеспечивается разницей во времени генерации магнитных полей статора и ротора. Вращение ротора из-за этого задерживается относительно поля статора. Купить электродвигатель асинхронного типа можно для машин, в которых не требуются особые условия работы пускового механизма.

Виды электродвигателей по степени защищенности от внешней среды:

Взрывозащищенные;
Защищенные;
Закрытые.

Взрывозащищенные электродвигатели имеют прочный корпус, который если случится взрыв двигатели, предотвратит поражение всех других частей механизма и воспрепятствует возникновению пожара.

Защищенные электродвигатели при эксплуатации закрыты специальными заслонками и сетками, которые защищают механизм от попадания инородных предметов. Используются в среде, где нет повышенной влажности воздуха и примесей газов, пыли, дыма и химических веществ.

Закрытые электродвигатели имеют специальную оболочку, которая не дает проникать пыли, газам, влаге и другим веществам и элементам, которые способны причинить вред механизму двигателя. Такие электродвигатели бывают герметичными и негерметичными.

Электродвигатели siemens и электродвигатели able выпускаются в большинстве вышеперечисленных видов электродвигателей, и среди них довольно просто выбрать самый оптимальный вариант.

Электродвигатели с тормозом

Тормозные электродвигатели обычно устанавливаются на таком оборудовании, которому необходимо иметь возможность осуществить мгновенную остановку. Это может быть конвейерное или станочное оборудование, или другое оборудование, где остановка обусловлена требованиями техники безопасности. Они активно применяются в транспортных лифтах, подъемных кранах, складских укладочных машинах, прокатном и швейном оборудовании, эскалаторах, станках для дерева и металла, задвижках, прокатном оборудовании – одним словом везде, где необходима быстрая остановка системы в определенном положении и в определенное время.

Если не вдаваться в подробности, электродвигатель с тормозом представляет собой обычный промышленный асинхронный электродвигатель, в котором установлен электромагнитная тормозная система. Это обуславливает тот факт, что от обычных двигателей электродвигатель с тормозом отличается только длиной, тогда как все посадочные и соединительные элементы остаются на прежнем месте. Длина изменяется из-за необходимости установки на двигатель специального кожуха. Как и обычные двигатели, в зависимости от типа питания, электродвигатели с тормозом делятся на двигатели, питаемые переменным током, и электродвигатели, питаемые постоянным током.

Главными элементами тормозной системы электродвигателя являются:

Электромагнит, состоящий из корпуса, в котором находятся катушка или набор катушек;
Якорь, представляющий собой исполнительный элемент, или поверхность для тормозного диска;
Сам тормозной диск, который перемещается по зубчатой втулке, закрепленной на валу заторможенного привода или двигателя.

Когда двигатель находится в состоянии покоя, он заторможен. Пружинный нажим на якорь оказывает, в свою очередь, давление на тормозной диск, в связи с чем возникает его блокировка. Когда на катушку электромагнита подается электрический ток, возбужденный электромагнит притягивает к себе якорь, и происходит разблокировка тормоза. Нажим якоря снимается, и возникает свободное вращение вала электрического двигателя. Электродвигатели с тормозом маркируются буквой «Е», или «Е2» (для двигателей с ручной системой торможения).

Как выбрать мостовой кран

Выбирая конструкции нужно учитывать следующие факторы и характеристики:

Характер, вес, скорость работы. По этим данным подбирается тоннаж крана, а также тип грузозахватных приспособлений.
Размеры пространства под размещение техники, необходимая высота подъема для работы. Стандартный пролет моста как правило составляет от 3 метров до 34,5 метра. Высота подъема – от 3 м до 32 м.
Количество грузов, которое требуется перемещать для работы, с помощью тележки, в течение рабочей смены. Исходя из этой потребности выбирается производительность техники.
Желаемый тип управления – из операторской кабины, со стационарного или передвижного пульта, по радиоканалу.
Частота использования мостовой техники. Она является определяющей для выбора класса эксплуатации.

Согласно ГОСТ, подъемная мостовая техника может быть рассчитана на 7 режимов эксплуатации:

редкое использование – класс А0;
нерегулярное – А1;
регулярное невысокой интенсивности – А2;
регулярное средней интенсивности – А3;
интенсивное использование в две смены– А4;
интенсивное использование в три смены – А5;
очень интенсивное использование при трехсменном графике – А6.

Также основным фактором, чтобы выбрать мостовое оборудование на сайте является бюджет. В зависимости от конструкции и уровня оснащенности цены могут значительно различаться. Например, если нужно мостовое оборудование небольшой грузоподъемности с невысокой производительностью, то можно сэкономить бюджет, выбрав сравнительно недорогую однобалочную подвесную конструкцию с ручным приводом.

Также нужно обратить внимание на выбор производителя, ведь от качества техники будет зависеть ее надежность, продолжительность работы и безопасность. Поэтому рекомендуется покупать мостовое оборудование на сайтах отечественных предприятиях, где качество продукции подлежит контролю органов Ростехнадзора и подтверждается сертификатом соответствия

Виды двигателей постоянного тока

К концу 19 века уже началась эксплуатация электрических машин постоянного тока: генераторов и моторов. Причем оба вида не отличаются конструктивно и могли применяться как для выработки электроэнергии, так и для производства работ.

Коллекторный мотор

Принцип вращения рамки с током в поле постоянного магнита наиболее ярко реализован в коллекторных электродвигателях. Такие электродвигатели работают как от постоянного, так и от переменного тока. Впервые судно с двигателем постоянного тока запустил Б.С. Якоби по реке Неве в 1838г.

Такой двигатель состоит из неподвижной части (статор), на которой устанавливаются магниты для маломощных двигателей или катушки из ферримагнитных сталей, и обмотки с медным проводом для мощных электрических машин.

Якорь МПТ собран из пластин электротехнической стали, изолированных от вала и друг от друга для уменьшения вихревых токов. В пазы цилиндра укладывается витки провода из меди разного сечения в зависимости от токов и выбранной схемы (петлевая, волновая). Концы проводов выводятся и ввариваются (впаиваются) в ламели коллектора.

Коллектор состоит из медных изолированных пластин (ламелей) закрепленных по окружности, изолированных друг от друга и корпуса якоря. По ним перемещаются притертые подпружиненные щетки, закрепленные в щеткодержателе, для последовательной подачи тока в обмотки якоря. При подаче напряжения на щетки, якорь начинает вращаться и двигатель постоянного тока выходит в заданный режим.

Универсальный коллекторный мотор

Дальнейшее развитие коллекторных ДПТ позволило использовать их при работе от источников переменного тока. Для этого шихтуется не только якорь, но и цилиндр статора набирается из пластин электротехнической стали, а обмотки возбуждения соединяются последовательно с якорными. Одновременная смена полярности на них при прохождении переменного тока не меняет направление вращения вала двигателей.

Основное отличие — шихтованные статор и якорь делают магнитный поток стабильным и не создают вихревых токов (меньше греются). В остальном универсальный двигатель мало чем отличается от обычного коллекторного.

Вентильно-индукторные двигатели

Такие электромоторы иногда называются бесщёточными или безколлекторными. Суть такой конструкции в том, что ротор имеет зубчатое строение, собранное из постоянных магнитов, а обмотки возбуждения размещаются на зубчатых полюсах статора.

Переключением полюсов (катушек) занимается встроенный контроллер, за обратную связь, контролирующую положение якоря (ротора), отвечает датчик Холла. При включении пары катушек магнит на роторе движется к ней, затем следующая пара получает питание. Скорость вращения определяется частотой переключения катушек — чем выше частота, тем выше скорость.

Недостатком такой конструкции является пульсирующий крутящий момент. Плюсы: нет коллектора и щеток, простая конструкция, хорошее управление скоростью и малые габариты.

Безколлекторный с независимым возбуждением

Конструкция ротора этого двигателя собрана из двух зубчатых пакетов из магнитной стали на общей оси. Вершины зубцов пакета смещены друг относительно друга на 120°. Пакеты отстоят друг от друга на расстоянии, а зубцы одного совпадают с впадинами другого, таким образом, что суммарный магнитный поток ротора равен нулю.

Размещенная на статоре обмотка возбуждения тоже распределена со смещением в 120°. Собранный из электротехнической стали статор имеет размер такой, чтобы его магнитное поле перекрывало оба пакета магнитов ротора.

Поочередное включение катушек ротора создает магнитное поле в обоих магнитных блоках и ротор начинает плавно вращаться. Изменяя частоту и направление переключения секций обмотки возбуждения, а также силу тока в них, можно получить бесконтактный реверс, линейный крутящий момент и плавное изменение скорости.

Кроме этих достоинств есть еще отсутствие магнитов и графитовых щеток с коллектором. К недостаткам можно отнести сложность конструкции двигателей и питание обмоток от электронного преобразователя.

Несомненными достоинствами двигателей постоянного тока можно отнести:

уровень плавного регулирования скорости достигает 10000 об/мин;
легкость управления скоростью за счет напряжения, а крутящего момента — током якоря;
за счет обратной связи можно поддерживать хороший момент на малых оборотах.

Их недостатков можно отметить обязательное наличие преобразователя переменного тока в постоянный и сложность конструкции некоторых видов двигателей (коллектор со щетками, сложный якорь).

Принцип работы

Мостовые механизмы отличаются от других систем тем, что при работе они опираются на крановый путь. Его делают из железнодорожных рельсов или элементов квадратного сечения, их производят из качественной стали.

Несущая балка перемещается по рельсам, их укладывают на эстакадах внутри цехов или открытых площадках промышленных предприятий. Грузовая тележка движется по мосту, ее оборудуют лебедкой для подъема грузов.

Компаниям часто требуется расширить функциональные возможности грузоподъемных механизмов, в этом случае краны дополняют разными устройствами. Это может быть набор магнитов разной мощности или грейферы. Приобретение дополнительных механизмов дает возможность применять мостовые краны не только в организации промышленного производства, но и для выполнения работы на складах и в строительной отрасли.

Смотрите » Какие виды кранов используются в передовых областях народного хозяйства

Характеристики асинхронных двигателей переменного тока

Мощность асинхронных крановых двигателей, выпускаемых отечественной промышленностью, находится в пределах 1,4-160 кВт. Они рассчитаны для работы при частоте 50 Гц и напряжении 220/380 вольт. Некоторые модели могут работать с напряжением 500 В.

Экспортная продукция металлургической серии работает с частотой 60 Гц, напряжение 220\380 и 440 вольт. При увеличении напряжения в сети 60 Гц на 20% больше, чем при 50 Гц, возможно увеличение номинальной мощности двигателя на 10-15%. Кратность моментов и пусковых токов условно остается без изменений.

Если номинальные напряжения в обеих сетях равны, то повышать номинальную мощность двигателя уже нельзя. В подобной ситуации происходит снижение номинального момента, пускового момента и тока, а также других параметров на величину кратности частот 50/60 – 17%.

Крановые электродвигатели с короткозамкнутым ротором серии МТН и МТКН могут быть двухскоростными с синхронной частотой вращения 1000/500, 1000/375, 1000/300 оборотов в минуту. Агрегаты МТФ и MTKF могут иметь две или три скорости при синхронной частоте вращения 1500/500, 1500/750, 1500/250 оборотов в минуту. У большинства электродвигателей присутствует повышенная перегрузочная способность и высокие пусковые моменты при сравнительно малом пусковом токе и незначительном времени пуска.

Мощность новейших агрегатов МТН возросла на одну ступень при сохранении тех же самых габаритных размеров. Подобного улучшения позволили добиться используемые в конструкциях современные изоляционные материалы.

Виды и технические характеристики мостовых кранов

В зависимости от конструкции, мостовые краны бывают подвесные и опорные, двухбалочные и однобалочные, требующие при монтаже специального оборудования и навыков.

Существуют и козловые краны, относящиеся к категории подъемных устройств мостового типа.

Основание для опорных мостовых кранов – наземные рельсовые пути с ходовыми колесами.

Известны ли вам технические характеристики трактора Нью Холланд, кабина которого предусмотрена для работы в хардовом режиме?

А здесь можно узнать фактическую цену картофелесажалки для мини-трактора.

Начальная установка подвесных мостовых кранов происходит на земле. Первый этап – сборка концевых балок с пролетной частью, затем с помощью грузоподъемного крана конструкция поднимается на необходимое место для закрепления к подкрановым путям.

В балках двутаврового типа устанавливаются рельсы подвесных кранов, при этом ходовая часть грузового подъемника прикреплена к нижним полкам.

Основным отличием однобалочного крана от двухбалочного является количество направляющих балок.

Прочность двухбалочных мостовых кранов намного выше, но благодаря низкой стоимости однобалочные мостовые краны эксплуатируются в производстве намного чаще.

В зависимости от функции грузоподъемности установка мостовых кранов производится с помощью различной вспомогательной грузоподъемной техники:

для монтажа мини-кранов грузоподъемностью от 100 до 2000 кг, которые в основном оснащены модульными системами и не требуют эксплуатации рабочей площади цехового помещения, используется другой мостовой кран. Завершающий этап поднятия осуществляется при помощи автокрана. Профиль для крановых путей изготавливается из стали или алюминия. Грузоподъемность мостового крана с алюминиевыми путями – до 1000 кг;
краны малой грузоподъемности предназначены для перемещения и подъема груза весом от 1-2 до 16-20 т. Основой сборки такого оборудования являются унифицированные узлы, в основном однобалочные, которые отличаются друг от друга техническими параметрами, конструкцией и системой управления;
мостовые краны большой грузоподъемности предназначены для подъема и перемещения груза весом от 16 (20) до 100 т. Это индивидуальные заказы с применением уже испытанных идей. Предназначение, пролет, порядок работы и ее скорость, даже при одной и той же грузоподъемности, делают структуру мостового крана нестандартной, что невозможно при массовом производстве.

Мостовые краны, предназначенные для поднятия груза свыше 100 т, изготавливаются исключительно по индивидуальным заказам, причем технические параметры не ограничиваются. Как правило, такому оборудованию присваивают имя.

Внимание! Все виды монтажных и установочных работ выполняются работниками предприятия, прошедшими аттестацию, в строгом соответствии с технологическими и проектными документами завода-изготовителя, в которых четко прослеживаются особенности установки. В процессе монтажа необходимо придерживаться правил безопасности, действующих на конкретном предприятии, и учитывать общее устройство самого мостового крана

В процессе монтажа необходимо придерживаться правил безопасности, действующих на конкретном предприятии, и учитывать общее устройство самого мостового крана.

Что собой представляет коллекторный электродвигатель

Длина электродвигателя постоянного тока зависит от класса. Например, если речь идет о двигателе 400 класса, то его длина составит 40 мм. Отличием коллекторных электродвигателей от бесколлектрных собратьев является простота в изготовлении и эксплуатации, следовательно, и стоимость его будет более низкой. Их особенность — наличие щеточно-коллекторного узла, при помощи которого осуществляется соединение цепи ротора с расположенными в неподвижной части мотора цепями. Состоит он из расположенных на роторе контактов – коллектора и прижатых к нему щеток, расположенных вне ротора.

Ротор

Щетки

Используют эти электродвигатели в радиоуправляемых игрушках: подав на контакты такого двигателя напряжение от источника постоянного тока (той же батарейки), вал приводится в движение. А, чтобы изменить его направление вращения, достаточно изменить полярность, подаваемого напряжения питания. Небольшой вес и размеры, низкая цена и возможность восстановления щеточно-коллекторного механизма делают эти электродвигатели наиболее используемыми в бюджетных моделях, несмотря на то, что он значительно уступает по надежности бесколлекторному, поскольку не исключено искрение, т.е. чрезмерный нагрев подвижных контактов и их быстрый износ при попадании пыли, грязи или влаги.

На коллекторный электродвигатель нанесена, как правило, маркировка, указывающая на число оборотов: чем оно меньше, тем скорость вращения вала больше. Она, к слову, очень плавно регулируется. Но, существуют и двигатели этого типа высокооборотистые, не уступающие бесколлекторным.

Чем отличаются крановые двигатели

Технические характеристики данных агрегатов отличаются минимальным моментом инерции ротора и невысокой частотой вращения. Это позволяет значительно снизить энергетические потери во время переходных процессов. Высокая устойчивость к перегрузкам обеспечивается большой величиной магнитного потока. Существуют показатели значений кратковременных перегрузок по моменту, которые в часовом режиме составляют для двигателей переменного тока от 2,3 до 3,5, а для агрегатов постоянного тока – 2,15-5,0. Максимально допустимая рабочая частота вращения соотносится с номинальной с коэффициентом 3,5-4,9 при постоянном токе и 2,5 – при переменном токе.