Кран-балка, особенности, классификация

Устройство кран-балки

Кран-балка – техническое устройство, предназначенное для подъема и перемещения груза. Согласно описанию, приведенному в «Кратком политехническом словаре», кран-балка — это легкий однобалочный мостовой кран с ручным или электрическим приводом. Отличительной особенностью устройства является наличие двух точек опоры, а не одной, как у большинства других грузоподъемных механизмов. Опорами кран-балки могут служить неподвижные, жестко закрепленные конструкции, либо подвижные опоры, изготовленные по типу мостовых опор. Чаще всего это изделия из металлопроката, закрепленные на несущих стенах помещения, в котором расположен механизм.

Одна из опор самодельной кран-балки, изготовленная из двух сваренных меж собой уголков, прикрепленная к стене гаража.

Кран-балка состоит из: несущих опор, непосредственно самой рабочей балки, салазок для передвижения по опорам, подвижной каретки, любого грузоподъемного механизма с поворотным крюком (таль, лебедка, тельфер.).

Регистрация кран-балки

Вопрос:
Необходимо ли регистрировать кран-балку (грузоподъемностью до 10 тн) как ОПО в РТН, если она установлена на фундаментном основании. По информации от проектной организации если кран-балка установлена на плитное основание то регистрировать не нужно, если на фундаментном то нужно. Можете разъяснить?

Ответ:

Согласно п.1. Ст.2. Федерального закона «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» N 116-ФЗ от 21.07.1997 г. (со всеми изменениями и дополнениями):

«Опасными производственными объектами в соответствии с настоящим Федеральным законом являются предприятия или их цехи, участки, площадки, а также иные производственные объекты, указанные в Приложении 1 к настоящему Федеральному закону».

К категории опасных производственных объектов относятся объекты, на которых:

…используются стационарно установленные грузоподъемные механизмы (за исключением лифтов, подъемных платформ для инвалидов), эскалаторы в метрополитенах, канатные дороги, фуникулеры; … См. п.3. Приложения 1 ФЗ-116 (в ред. Федерального закона от 04.03.2013 N 22-ФЗ).

Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъемные сооружения», (в редакции Приказа Ростехнадзора N 146 от 12.04.2016 г.), далее ФНП ПС устанавливают необходимые требования к:

• деятельности в области промышленной безопасности на опасных производственных объектах (далее — ОПО), на которых используются стационарно установленные грузоподъемные механизмы (далее — подъемные сооружения), в том числе к работникам указанных ОПО.

Согласно п.3. ФНП ПС: «Требования настоящих ФНП распространяются на обеспечение промышленной безопасности ОПО, на которых применяются следующие подъемные сооружения (далее — ПС, когда речь идет о подъемных сооружениях, перечисленных в настоящем пункте) и оборудование, используемое совместно с ПС:

1. а) грузоподъемные краны всех типов;
2. б) мостовые краны штабелеры;
3. в) краны-трубоукладчики;
4. г) краны-манипуляторы;
5. д) строительные подъемники;
6. е) подъемники и вышки, предназначенные для перемещения людей;
7. ж) грузовые электрические тележки, передвигающиеся по надземным рельсовым путям совместно с кабиной управления;
8. з) электрические тали;
9. и) краны-экскаваторы, предназначенные только для работы с крюком, подвешенным на канате, или электромагнитом;
10. к) сменные грузозахватные органы (крюки, грейферы, магниты) и съемные грузозахватные приспособления (траверсы, грейферы, захваты, стропы), используемые совместно с кранами для подъема и перемещения грузов;
11. л) тара для транспортировки грузов, отнесенных к категории опасных, за исключением специальной тары, применяемой в металлургическом производстве (ковшей, мульдов), а также специальной тары, используемой в морских и речных портах;
12. м) специальные съемные кабины и люльки, навешиваемые на грузозахватные органы кранов и используемых для подъема и перемещения людей;
13. н) рельсовые пути (для опорных и подвесных ПС), передвигающихся по рельсам».

В соответствии с п.146. ФНП ПС: «Регистрации подлежат только те ОПО, где эксплуатируются ПС, подлежащие учету в органах Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору и иных федеральных органах исполнительной власти в области промышленной безопасности, которым в установленном порядке предоставлено право осуществления регистрации подведомственных объектов в государственном реестре опасных производственных объектов (далее

— федеральные органы исполнительной власти в области промышленной безопасности, осуществляющие ведение реестра ОПО)».

«Не подлежат учету в органах Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору следующие ПС:

1. а) краны мостового типа и консольные краны грузоподъемностью до 10 т включительно, управляемые с пола посредством кнопочного аппарата, подвешенного на кране, или со стационарного пульта, а также управляемые дистанционно по радиоканалу или однопроводной линии связи;
2. б) краны стрелового типа грузоподъемностью до 1 т включительно;
3. в) краны стрелового типа с постоянным вылетом или не снабженные механизмом поворота;
4. г) переставные краны для монтажа мачт, башен, труб, устанавливаемые на монтируемом сооружении;
5. д) ПС, используемые в учебных целях на полигонах учебных заведений;
6. е) краны, установленные на экскаваторах, дробильно-перегрузочных агрегатах, отвалообразователях и других технологических машинах, используемые только для ремонта этих машин;
7. ж) электрические тали грузоподъемностью до 10 т включительно, используемые как самостоятельные ПС;
8. з) краны-манипуляторы, установленные на фундаменте, краны-манипуляторы грузоподъемностью до 1 т и с грузовым моментом до 4 т·м включительно;
9. и) грузовые строительные подъемники;
10. к) рельсовые пути, сменные грузозахватные органы, съемные грузозахватные приспособления и тара;
11. л) мостовые краны-штабелеры;
12. м) краны-трубоукладчики».

См. п.148. ФНП ПС.

Следует отметить, что существуют различные фундаментные основания, на которые опирается кран-балка, которые рассчитываются на несущую способность для каждого типа мостового крана, но не являются критерием постановки на учет ПС в органах Ростехнадзора.

Таким образом, если речь идет о кран-балке грузоподъемностью до 10т, управляемой с пола посредством кнопочного аппарата, подвешенного на кране, или со стационарного пульта или управляемой дистанционно по радиоканалу или однопроводной линии связи, и регистрацию ПС в составе ОПО в органах Ростехнадзора с регистрацией в Реестре опасных производственных объектов, проводить не требуется.

Инструменты и материалы

Для создания в гараже данного механизма потребуются следующие инструменты и материалы.

1. Металлопрокат – уголок, швеллер, двутавр.
2. Подшипники разных размеров.
3. Сварочный аппарат с электродами.
4. «Болгарка».
5. Дрель или сверлильный станок.
6. Исполнительный механизм – таль, тельфер.
7. Инструмент для разметки (линейка или штангенциркуль, рулетка, мел или маркер)
8. Болты, шайбы, гайки.

Длина металлопроката подбирается исходя из размеров помещения, а его марка определяется из расчетов, указанных далее. Подшипники можно взять любого подходящего размера. Количество подбирается по принципу: 4 шт. для одной салазки, 4 шт. – для второй, плюс 4 шт. для каретки (корпуса подъемника). Итого: 12 штук. Подшипники для салазок должны быть одного размера, в каретку можно установить подшипники такого же размера или на один размер больше или меньше. Болты для крепления необходимо подбирать с крупной метрической резьбой. Исполнительное устройство подбирается по соответствию его максимальной грузоподъемности расчетным нагрузкам.

Проведение расчетов

Для того, чтобы сделать в гараже кран-балку своими руками, необходимо рассчитать размеры конструкции и марки металлопроката по грузоподъемности. Подобные расчеты выполняются на специальных онлайн-калькуляторах, которые позволяют с достаточной для кустарного изготовления точностью, подобрать необходимые материалы. В эти калькуляторы необходимо ввести размеры конструкции и максимально допустимый вес, который предполагается поднимать и перемещать. Затем нужно изготовить рабочий чертеж и можно приступать к работе.

Рабочую балку механизма лучше всего сделать из равнополочного двутаврового проката, потому что при использовании сваренных уголков очень трудно добиться единства поверхности катания. Неровность поверхности катания приведет к недозагруженности одних подшипников, и перезагруженности других. Салазки рабочей балки можно изготовить из отрезка швеллера, длина которого будет равна ширине полки двутавра рабочей балки. Размер должен позволять ему свободно скользить по опорам пролетной балки.

Здесь болты применяются как стойки для крепления опорных подшипников.

Типы привода

На кран-балки устанавливают 2 вида привода: ручной и электрический.

Ручная разновидность

Этот тип пригоден для работы с грузами, которые имеют небольшой вес. Скорость движения передвижения такого рода устройств ниже, чем у тех, кто сделаны с электрическим механизмом. В них рабочий инструмент представлен червячными передвижными талями

Привод составлен из вала, который совмещен с ходовыми колесами. Трансмиссия помощью цепи соединена с тяговым колесом.

Электрический привод встречается чаще. Для перемещения грузов в нем применяются лебедка или таль, которые смонтированы на специальные тележки.

Механизм приводят в действие посредством:

• редуктора;
• колес тележки;
• электродвигателя.

Основные параметры устройства

Основной параметр, которым отличается кран-бaлка — вес поднимаемого груза. Кроме этого, выделяют следующие особенности:

• Грузоподъемность этого механизма зависит от типа его конструкции. Для опорных балок это значение составляет 1—10 тонн.
• Подвесные конструкции обладают меньшим значением, не превышающее четырех-пяти тонн.
• Скорость движения механизма может меняться.

Читать также: Какое масло заливают в рохлю

Подвесные устройства работают несколько медлительнее. Их скорость не превосходит 0,5 метра в секунду. В описании к этому механизму также всегда обязательно указываются данные по величине пролета. У того типа устройств она бывает в пределах от 3 до 28 метров (иногда 28,5). Под пролетом полагается считать площадь (пространство), которое может устройство способно обслуживать.

Указанный параметр можно разделить на 2 категории:

• с одним пролетом (эти устройства характеризуются протяженностью от 3 до 15 метров);
• с двумя пролетами (этим устройствам соответствует значение протяженности от 7 до 12 метров).

Подвесными разновидностями кран-балок грузы могут быть подняты на высоту 6—36 метров. Для опорных разновидностей кран-бaлок это значение ниже и достигает 6—18 метров.

Металлическая разновидность

Эти бaлки, как правило, изготавливаются в форме прямоугольной коробки посредством сварки четырех стальных листов.

Зачастую для его изготовления используются решетчатые фермы или гнутые листы. Выполняется это для того, чтобы увеличить устойчивость конструкции к изгибу под воздействием значительных весовых нагрузок.

Стенка моста, расположена в теле, является опорной. Следовательно, наружная стенка выступает в качестве вспомогательной.

Для изготовления вспомогательной стенки иногда применяется металл с вырезами. Благодаря такому решению снижается вес всей конструкции. Вырезы выполняются таким образом, чтобы несущие возможности конструкции не уменьшались.

Одно- и двухбалочные разновидности

Металлические разновидности конструкций кранов чаще всего имеют рамы с двухбалочным устройством.

Однобалочная кран-балка тоже встречается в подобного рода устройствах. Она обычно изготавливается из двутавра с треугольным или прямоугольным сечением и, как и в вышеописанном случае, изготавливается в виде фермы или листа. Внутри главных балок для усиления конструкции привариваются диафрагмы.

Они располагаются под углом 90 градусов к несущей оси балки. Их протяженность практически тождественна высоте стенок. При большой длине главных балок нередко встречались ситуации их прогиба внутрь из-за неспособности выдерживать воздействие внушительного веса перемещаемых грузов. Чтобы устранить этот недостаток, балки предварительно отгибают вверх, формируя таким образом так называемый строительный подъем.

Концевые балки по своей структуре имеют сходство с коробками прямоугольной формы. На них устанавливают буксы и ограничители перемещения кранов. В устройствах, которые эксплуатируются вне помещения, внутри концевых балок размещают дополнительно противоугонные системы. Они оберегают процесс передвижения под воздействием сильного ветра.

Эксплуатация такого рода механизмов в строительстве и прочих областях значительно упрощает выполнение многих работ. А в отдельных случаях применение их в работе — единственно возможный способ для перемещения или подъема грузов. Именно за счет этого их распространенность настолько велика.

Каретка подъемного механизма

Каретку подъемника изготавливают из отрезка швеллера, длина которого равна длине опорной части этого механизма. Размер швеллера принимается равным ширине полки двутавра.

Необходимо пояснить, что при изготовлении каретки, опорные подшипники на разных сторонах каретки установлены не напротив друг друга, а «в разбежку». Сделано это для того, чтобы максимально равномерно распределить нагрузку на полку двутавра.

Изготовить каретку можно из двух металлических пластин любой формы – треугольной, квадратной, усеченным конусом. На внутренние стороны обоих пластин устанавливают опорные подшипники, а под ними пластины объединяют в единое целое с помощью болтов или сварки. В нижней части между пластинами устанавливают стержень или вставку, за которые цепляется крепежный крюк исполнительного устройства. Такой тип применяется при использовании подъемных устройств, которые крепятся к корпусу подъемника крюком.

Если предусмотрено, что подъемник будет крепиться с помощью опорной пластины, то вместо болта, под крюк прикрепляют пластину, с отверстиями для крепежных болтов. Ими фиксируют исполнительное устройство на каретке. У некоторых видов кареток, особенно промышленного использования, на опорной площадке крепится дополнительный двигатель, который вращая опорные подшипники, перемещает корпус подъемника вдоль рабочей балки. Как правило, в качестве такого двигателя устанавливается электромотор с малым числом оборотов, питание на который подается гибким кабелем на скользящих подвесах. В условиях кустарного изготовления, когда кран-балка используется нечасто и объемы работ небольшие, установка такой сложной конструкции вряд ли является оправданной.

Управление самоходной кареткой производится с помощью многополярного переключателя, что еще больше усложняет конструкцию. В условиях гаража, при самостоятельном изготовлении кран-балки, вполне достаточно простой не самоходной каретки, которая передвигается по балке ручным перемещением с помощью поводкового троса или цепи.

Некоторые мастера изготавливают корпусы подъемника охватывающего типа, которые устанавливаются на верхнюю полку двутавра, а не на нижнюю. В этом случае опорные подшипники устанавливаются внутри корпуса подъемника, а он сам собирается из двух одинаковых частей. Устройство получается более объемным, зато повышается его надежность. Для лучшего скольжения по балке, на корпус подъемника устанавливают горизонтально дополнительные подшипники, по два на каждую сторону. Делается это для того, чтобы корпус подъемника не задевал плоскости балки.

Здесь крепление грузоподъемного механизма производится крепежным крюком за самый нижний болт.

Самодельный корпус подъемника, предназначенный для использования подъемного устройства, крепящегося крепежным крюком за нижнюю пластину.

Ассортимент и основные характеристики

Выделяют две основные разновидности грузоподъемного оборудования: однобалочную и двухбалочную крановую балку. Она может быть:

• Опорной (конструкция устанавливается на стационарные опоры).
• Подвесной (устройство крепится с помощью подвеса на пути, к примеру, несущие балки здания).

Опорные устройства считаются более надежными, но подвесные мобильнее и проще в установке. Кран-балка может быть ручной или электрической, управляться с пола или дистанционно пультом. В каталоге подвесной кран представлен в исполнениях с одним или двумя пролетами.

Краны мостовые однобалочные электрические как подвесные, так и опорные производятся для температуры воздуха от -20 градусов Цельсия до +40 (в специальном исполнении от -40 градусов по Цельсию). При этом опорные краны имеют грузоподъемность до 16 тонн с пролетами до 28,5 м, высотой до 100 м, тогда как грузоподъемность подвесных — до 12,5 тонн (до 10 в двухпролетном варианте) с пролетами до 15 м (до 30 в двухпролетном исполнении).

Установка грузоподъемного механизма

После сборки корпуса подъемника, и его пробной установки на балку, его снова снимают, и по размерам заводских отверстий в платформе механизма, сверлят отверстия. Механизм подъемника устанавливают на каретку, затем уже в собранном виде устройство устанавливают на рабочую балку. Установка грузоподъемного устройства с крепежным крюком происходит еще проще: его просто зацепляют крюком за каретку полностью собранной и установленной на опоры балки.

Сборка кран-балки

Сборка самодельной кран-балки происходит следующим образом:

• опоры устройства крепят к стене или потолку;
• на подготовленную рабочую балку устанавливают каретку;
• если исполнительный механизм крепится на опорную площадку, то его устанавливают на корпус подъемника;
• собранную рабочую балку поднимают и устанавливают на опоры;
• проверяют плавность хода и регулируют рабочие параметры.

В случае с креплением грузоподъемного механизма на опорную площадку, сборка на этом завершена.

Собранная кран-балка с подъемником, который фиксируется крепежным крюком за нижний болт.

Сделать самостоятельно простое грузоподъемное устройство у себя в гараже, не так уж и сложно. Необходимо правильно провести расчеты и смело браться за работу. При этом нужно помнить про технику безопасности – любое грузоподъемное устройство является потенциально опасным. Например, по существующим требованиям Ростехнадзора, наличие в составе стального каната (троса) более 30% оборванных нитей, делает такой трос непригодным для дальнейшей эксплуатации.

Мостовой кран

Кран мостового типа имеет четкое определение согласно ГОСТ ИСО 4306-1:2007. В соответствии с государственным стандартом, краном называют оборудование с подъёмными элементами для переноски грузов на различные расстояния. Представляет собой стальную платформу, которая перпендикулярно прикреплена к мосту и движется по подкрановым путям подвесного или опорного типа. В стандартную комплектацию мостовой техники входят:

• Крановая тележка с 1 или 2 подъёмными механизмами;
• Кабельные или троллейные токопроводы;
• Узел управления (радиопульт либо кабина оператора).

Очень часто имеет две несущие платформы. В зависимости от типа груза различают крюковые, грейферные, литейные, магнитные и другие виды узлов захвата.

Читать также: Как варить тонкую нержавейку аргоном

Отдельно стоит отметить грузоподъёмность полноценного механизма. Доступный мостовой технике диапазон колеблется в пределах 3-1000 тонн в зависимости от характеристик конструкции. Может двигаться со скоростью 10 м/сек.

Установка мостового устройства достаточно трудоемкая и требует специального оборудования. Возможны варианты:

• Крепление балки под подвижное основание;
• Крепление балки на подвижное основание.

Основное преимущество мостовой конструкции — высокая скорость работы, хорошая грузоподъёмность, большая рабочая зона, мобильность крановой тележки, работа с взрывоопасными и магнитоотвечающими грузами.