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.).
Типы управления кран-балкой
Ручное управление
— путем ручного привода, а именно приводной цепи кран-балка движется по направляющим. В случае с электрическим управлением с пола посредством
пульта
или
системы радиоуправления
, конструкция крана несколько усложняется. Для управления с пола, специальные кабельные трассы подводятся к электрическому шкафу, закрепленному на концевой балке крана, а от шкафа уже распределяются на электрические компоненты крана. Движение и подъем/опускание груза осуществляется путем нажатия кнопок или движением джойстика на пульте, в зависимости от комплектации крана.
Для установки радиоуправления необходим монтаж блока управления и приема/передатчика к системе электроприводов кран-балки. Сигнал поступающий на удалении от крана поступает в радиоприемник, обрабатывается блоком радиоуправления и осуществляет данную команду при помощи электроприводов.
Инструменты и материалы
Для создания в гараже данного механизма потребуются следующие инструменты и материалы.
- Металлопрокат – уголок, швеллер, двутавр.
- Подшипники разных размеров.
- Сварочный аппарат с электродами.
- «Болгарка».
- Дрель или сверлильный станок.
- Исполнительный механизм – таль, тельфер.
- Инструмент для разметки (линейка или штангенциркуль, рулетка, мел или маркер)
- 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.
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.
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.
Монтаж
Существуют следующие способы монтажа мостового однобалочного крана:
- Поэлементный. Узлы мостового механизма собирается на подкрановых путях.
- Укрупненная сборка. Крупные блоки элементов собираются на земле и поднимаются на фиксированную высоту. Это вариант сборки применяется для электрооборудования.
- Полноблочный. Этот способ монтажа осуществляется на полу. Мостовая конструкция собирается полностью, после этого выполняется ее монтаж.
Перед демонтажем крана-балки необходимо определить, подлежит ли он утилизации. Если устройство будет утилизироваться, то с него необходимо снять подкрановую балку, кабеля для подачи электроэнергии, электромотор и тросы. Элементы, выполненные и металла, нужно отправить на металлолом.
Если устройство не будет утилизироваться, то его необходимо перенести в нерабочее помещение и отсоединить ходовые механизмы. Для повторной сборки однобалочный кран необходимо перевести обратно на рабочую площадку.
Транспортировка разобранного мостового крана осуществляется при помощи железнодорожных платформ. Крупногабаритные устройства перевозятся 2–3 секциями. Отдельно транспортируются рамы и подъемные элементы. Если устройство имеет невысокую грузоподъемность, то его можно транспортировать в собранном виде.
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.
Основные различия и сфера применения
Кроме конструктивных отличий, оба типа имеют ряд особенностей, которые определяют способ их монтажа. Подкрановый путь крана-балки не предусматривает установки добавочных опор. Механизм можно крепить прямо к потолку согласно требованиям техники безопасности.
Устройства балочного типа используют в небольших цехах и крытых складских помещениях с дефицитом площади. Мостовую технику устанавливают в цехах сталелитейных заводов, в портах, на крупном производстве. На открытых площадках используют мостовой кран козлового типа на специальных мобильных опорах.
