Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Подъемный кран своими руками

Подъемный кран своими руками

За всю долгую историю своего существования человек не раз сталкивался с задачей поднятия и перемещения в пространстве тяжёлых предметов. Например, знакомые всем египетские пирамиды состоят из массивных каменных блоков, которые не под силу поднять никому. Поэтому одним из величайших достижений человечества является изобретение грузоподъёмного крана, который позволил существенно упростить задачу по перемещению тяжёлых грузов и ускорить строительство домов и других объектов.

Подъемный кран своими руками

Устройство машины

В основе принципа работы подъёмного крана лежит физика простых механизмов. Самый простой вариант крана представляет собой палку, расположенную на точке опоры таким образом, что свободные концы имеют разную длину. Теперь если к короткому рычагу подвесить груз, то для его поднятия потребуется меньше усилий. Наиболее распространена конструкция, в которой используется помимо рычагов ещё и система блоков.

Подъёмный кран, собранный своими руками, является неоспоримым помощником в малом строительстве. При возведении частного дома не требуется использования громоздких промышленных кранов. Высота домов редко превышает 2-х этажей, а вес поднимаемого груза 200 килограмм.

Схема подъемного крана

Схема подъемного крана

Несмотря на то что существует множество вариаций подъёмных механизмов, классический подъёмный кран состоит из следующих частей:

  • Стрела, с закреплённым на её конце блоком. В зависимости от её длины, определяется высота, на которую можно поднять груз.
  • Платформа. К ней крепится стрела и противовес. Является основной частью крана и подвергается значительным нагрузкам. Поэтому при изготовлении платформы, важно особое внимание уделять её прочности.
  • Противовес. Служит для устойчивости крана. Определяет максимальный вес груза, который кран может поднять. Существуют варианты наборных противовесов для обеспечения максимальной устойчивости.
  • Растяжка, соединяющая стрелу и противовес. Позволяет регулировать наклон стрелы и перемещать груз как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости.
  • Лебёдка с тросом. Является самим подъёмным механизмом. От мощности лебёдки зависит то, какой вес способен поднять кран.
  • Стойка с поворотным механизмом. Она необходима для поворота крана в стороны.
  • Опорный крест, который является основанием крана. Задаёт устойчивость всей конструкции. При его изготовлении также следует уделять внимание его прочности.

Условия эксплуатации

Для безопасной эксплуатации подъёмных механизмов, следует придерживаться определённых правил.

Самодельный подъемный кран Пионер

Самодельный подъемный кран Пионер

Эти правила касаются любого подъёмного устройства:

  • Недопустимо превышать грузоподъёмность. Слишком тяжёлый груз может повредить устройство.
  • Основание должно быть устойчиво. Самодельные подъёмные устройства должны располагаться на заранее подготовленной твёрдой горизонтальной поверхности.
  • При плохих погодных условиях также следует воздержаться от работы с краном. Сильный ветер выведет кран из равновесия, а плохая видимость может помешать заметить людей под стрелой.
  • Перед тем как эксплуатировать кран или подъёмное устройство, необходимо провести внешний осмотр на предмет выявления неисправностей. При обнаружении неисправностей запрещается эксплуатация крана.
  • Следует помнить, что при работе с подъёмником не стоит делать резких движений. Груз необходимо поднимать плавно. И самое главное – ни в коем случае не стоять под поднимаемым грузом.

Какими характеристиками должен обладать гаражный подъёмник

В гаражных условиях используются два типа подъёмных механизма. К первому типу относят подъёмник, способный поднять автомобиль целиком, а ко второму относят подъёмник типа гусь, позволяющий перемещать грузы по гаражу.

Подъёмники первого типа являются стационарными устройствами и главное требование, которое предъявляется к ним – устойчивость. Автомобиль весит более тонны и не должен иметь ни малейшего шанса на падение. Для того чтобы исключить какие-либо несчастные случаи, гаражный подъёмник должен иметь надёжный стопор.

Самодельный кран гусь

Самодельный кран гусь

Наиболее часто в автомастерских используют подъёмники типа «гусь». Его достаточно просто изготовить из профильной трубы или швеллера. Сначала варится основание, на которое нужно установить поворотный механизм. Стрелу лучше всего изготовить с регулируемым вылетом. Так появится возможность перемещать тяжести в любом направлении.

Читайте так же:
Шестерённые насосы с внутренним зацеплением

Как работает простая конструкция блоков

Система блоков или полиспаст известна человечеству с древнейших времён. Классическая конструкция системы состоит из шкивов и троса. Один шкив называют блоком. В зависимости от способа крепления шкив может быть подвижным и неподвижным:

  • Неподвижный блок. Крепится к опоре и играет роль изменения направления движения каната. Не даёт никакого выигрыша в силе.
  • Подвижный блок. Располагается на стороне груза и даёт выигрыш в силе.

Принцип работы полиспаста схож с принципом работы рычага в физике простых механизмов. Роль рычага в этом случае играет сам трос. В случае простого блока из двух шкивов, подвижный шкив делит верёвку на 2 части и для того, чтобы поднять груз на то же расстояние, потребуется канат в 2 раза длиннее. Работа по поднятию груза выполняется в том же объёме. А усилие, из-за того, что длина верёвки стала в два раза больше, становится в два раза меньше.

В случае если в системе более 2-х шкивов, выигрыш в силе примерно равен количеству блоков. В случае 3-х блоков, усилие будет в 3 раза меньше, а 4 блока потребуют лишь четверть от первоначального усилия.

Сложная система блоков как рассчитать выигрыш в силе

Если система устроена так, что один простой полиспаст тянет собой другой простой полиспаст, то это уже сложная система блоков. Для теоретического расчёта выигрыша в силе, необходимо условно разделить сложный полиспаст на простые и перемножить значения выигрыша от простых полиспастов.

Например, если система состоит из 4 блоков, и первый условный простой полиспаст имеет выигрыш в силе 3. Он тянет за собой второй простой двухблочный полиспаст тоже с выигрышем в 3. Суммарно усилие, которое потребуется приложить будет в 9 раз меньше. Именно 4-х блочный сложный полиспаст наиболее часто используется спасателями.

Способы крепления верёвки к грузоподъёмному механизму

При создании комплексных полиспастов, нередко бывают ситуации, когда троса необходимой длины для крепления подвижного блока не оказывается под рукой.

Кран для газоблоков

Кран для газоблоков

Способы крепления троса с помощью такелажа общего назначения:

  • С использованием репшнура. С помощью самозатягивающегося узла репшнур привязывается к основному тросу. По мере поднятия груза, схватывающийся узел передвигается по основной верёвке, позволяя тем самым увеличить высоту подъёма груза.
  • С использованием зажимов. В случае использования стального троса – использовать репшнур не представляется возможным, поэтому необходимо использовать специальные зажимы.

Создаём простейший подъёмный механизм своими руками

Строительство подъёмного крана небыстрая задача и оправдана в том случае, если он будет требоваться часто или объем работы достаточно велик. В тех случаях, когда груз нужно поднять срочно или это разовая операция, то можно воспользоваться подручными средствами.

Для создания простейшего подъёмного устройства потребуется шнур, и два блока. Один блок и конец верёвки закрепляется неподвижно на опоре. Это будет самая высокая точка, до которой можно поднять груз. Второй блок крепим на груз с помощью строп или крюка. Верёвку протягиваем сначала по блоку, закреплённому на грузе, затем пропускаем через верхний блок. Выигрыш в силе при этом будет в 2 раза. Используя собственный вес можно легко поднять груз весом в 100 килограмм на необходимую высоту.

Мини подъемный кран своими руками

Мини подъемный кран своими руками

Если добавить возможность перемещения верхнего блока по направляющей, например по рельсе, то можно получить консольный кран, сделанный своими руками. Он пригодится в гаражных условиях для перемещения тяжёлых частей машин.

Следует помнить, что при работе с подъёмником не стоит делать резких движений. Груз необходимо поднимать плавно. И самое главное – ни в коем случае не стоять под поднимаемым грузом. Это же правило относится к подъёмному крану – стоять под стрелкой запрещено.

Читайте так же:
Нанесение хрома на пластик своими руками

Материалы и инструменты

Самое главное, при изготовлении подъёмного крана, это использовать качественный инструмент материалы. Это даст гарантию тому, что конструкция получится крепкой и безопасной.

Трос должен иметь минимальное растяжение, это даст больший выигрыш в силе при использовании системы блоков. Фурнитуру, используемую для обвязки необходимо брать только металлическую. Пластиковая фурнитура не выдерживает сильных нагрузок и ломается в неподходящий момент. В качестве крепежа отдельных частей самодельного крана следует выбирать метизную продукцию повышенной прочности.

Если предполагается использование лебёдки, то её грузоподъёмность не должна быть менее 500 килограмм. Оптимальным выбором будут лебёдки, способные поднять груз весом в 1 тонну и более.

В заключение хочется ещё раз напомнить о необходимости соблюдения техники безопасности при работе с подъёмными механизмами. Также, независимо от того, является ли кран покупным или же сделан своими руками, перед началом работы следует провести его осмотр.

История подъёмной техники

История подъёмной техники — процесс развития средств производства и орудий труда, предназначенных для подъёма грузов. Подъёмная техника служит для повышения эффективности труда человека, избавляет его от необходимости использовать мускульную силу, расширяет возможности. История подъёмной техники является частью истории техники в целом — науки, показывающей развитие средств труда в системе общественного производства.

История подъёмной техники начинается с самых древних времён и прослеживается до настоящего времени. Особо бурное развитие подъёмная техника пережила в XIX веке, к концу которого механизмы приобрели близкие к современным вид и принципы работы [1] .

Этапы развития [ править | править код ]

Долгое время главным источником тяги для подъёмных механизмов служила мускульная сила человека и животных.

В Древнем Египте для подъёма воды применялся шадуф. Он представлял собой рычажное устройство. К одному концу длинного шеста крепилось кожаное ведро, к другому – груз [2] . При строительстве сооружений из тяжёлых блоков использовали ворот и катки для перемещений блоков по наклонной плоскости [3] .

В период рабовладельческого строя также применялся рычаг. Однако появление блока привело к появлению первых подъёмных механизмов [2] . Использование блока давало выигрыш в силе или скорости подъёма грузов, обеспечило возможность менять направление тяги.

В Древней Греции большую роль сыграли труды Архимеда. Он разрабатывал теорию рычагов, блоков, полиспастов и винтов для поднятия больших тяжестей. Это сильно способствовало развитию строительной техники в тот период [3] .

В Древнем Риме применялся римский подъёмный кран со ступальным колесом. В частности, он использовался при возведении Пантеона [3] .

В мануфактурный период основным двигателем механизмов было водяное (гидравлическое) колесо [2] .

На Руси для поднятия грузов применялись простейшие механизмы и приспособления: вороты, блоки, винтовые деревянные домкраты, полиспасты. Подъёмными снастями были векоши, варовые канаты [3] .

Появление парового двигателя, развитие металлургии приводит в XIX веке к бурному развитию подъемных механизмов.

Этапы разработки грузоподъёмных механизмов в Европе XIX века [1] [ править | править код ]

  • 1846 год — Уильям Армстронг строит первый работоспособный кран с водяным приводом.
  • 1853 год — строительство первого парового крана (город Бат, фирма G Stothert & Co).
  • 1862 год — ввод в работу первого немецкого крана с водяным приводом (Харбург).
  • 1864 год — появляется первый полностью поворотный паровой кран (G Stothert & Co).
  • 1873 год — демонстрируется первый портовый козловой кран (Appleby Bros).
  • 1874 год — получение патента на цепь со сменными звеньями (от которой пошли все приводные цепи).
  • 1875 год — появляются первые железнодорожные краны.
  • 1885 год — оборудование крана электродвигателем.
  • 1887 год — первый электрический мостовой кран.
Читайте так же:
Станок для ковки unv3

Подъёмный кран на тележке Леонардо да Винчи

Кран с водяным приводом У. Д. Армстронга, 1846 год

Кран Appleby Bros паровой, 1867 год

Кран Taylor & Co, 70 т, 1870 год

Кран Schneider & Cie, паровой, Франция, 2,5 тонны, 1878 год

Кран Stuckenholz, Гамбургский порт, 150 тонн, 1885 год (работал до 1937 года, с 1925 года на электроприводе)

Подъемные механизмы для стройки своими руками

Toggle navigation

Ремонт в регионах

При вертикальном транспорте выбор подъемных механизмов для строительства зависит от высоты сооружения, объема работ, наличия и рентабельности механизмов.

Для незначительного вертикального перемещения могут быть использованы:

  • блоки полиспасты для пеньковых канатов лист. 1, рис. 7;
  • таль быстроходная грузоподъемностью 0,1; 0,25; 0,5 г;
  • лебедки настенные, висячие и стоячие (передвижные и стационарные).

В строительных работах наибольшее применение имеют стоячие лебедки следующих типов:

фото лебедок

  • фрикционная с гладким ободом и механическим приводом;
  • приводная зубчатая фрикционная (лист 1, рис. 9);
  • ручная зубчатая стоячая (лист 1, рис. 8).

Скорость подъема груза при работе лебедки определяется по формуле:

скорость подъема груза

  • где v-2 — скорость подъема груза (м/сек);
  • р — усилие, прилагаемое к рукоятке;
  • v1 — скорость вращения рукоятки (обычно коло 20 об/мин),
  • n — к. п. д.; при применении троса и при одинарной передаче — 0.88, при двойной передаче — 0,80 и тройной — 0,73;
  • Q — вес поднимаемого груза (кг).

Кран-укосина подъемный механизм для строительства — лист 2, рис. 1 — может быть жесткой — прямой угол обращен вверх или шарнирный прямой угол обращен вниз. Угол поворота укосины — 230—270°. Вылет крана — от 1,5 до 3,0 м, наиболее употребителен 2,25 м.

фото подъемных механизмов

Подъем груза осуществляется при помощи лебедки. Для подъема раствора, песка, гравия и т. п. применяют платформу размерами 0,9 X 2,75 м, на которую устанавливаются три тачки. Для подъема досок, бревен, стоек и т. п. употребляются «намордники» (лист 2, рис. 2).
Производительность крана-укосины определяется по формуле:

  • где: Q — производительность крана;
  • n — число тачек, поднимаемых за один раз;
  • q — емкость тачки;
  • N — число подъемов в смену.

Одностоечный мачтовый скороподъемник (лист 2, рис. 3) применяется также для подъема тачек или бадей на платформе или штучных грузов на крюке; устанавливается на стальной мачте заводского изготовления

вертикальный транспорт

Двухстоечный скороподъемник (лист 2, рис. 4 и 5) применяется главным образом для подъема раствора. Подъем производится в редких случаях на платформе в тачках и чаше — в специальном опрокидывающемся ковше.

Кран Д И П (лист 2, рис. 6) применяется главным образом при небольших объемах работ; устанавливается непосредственно на перекрытии или лесах с выносом стрелы за пределы стены не менее 0,5 м; раствор поднимают в бадьях или бункерах.

Кран типа «Деррик» Любимова (лист 2, рис. 7)— легкий переносный кран, устанавливаемый на перекрытии или на лесах; вылет стрелы крана — до 4 м.

Шахтные подъемники (одно- и двухкабинные) рентабельны при больших высотах подъема материала для зданий в шесть и более этажей (лист 2, рис. 8).
Подъем груза производится на платформах, в опрокидывающихся ковшах, заключенных в деревянной или металлической шахте.
Во все виды агрегатов вертикального транспорта входит составной частью канат или тpoс. Диаметр каната или троса выбирается в зависимости от поднимаемого груза.

Допускаемое напряжение (n) для каната определяется:

допускаемое напряжение для каната

  • где: n — допускаемое напряжение, равное R /z
  • г — запас прочности, принимаемый 4—8-кратным;
  • R — разрывное усилие из табл. 75;
  • Р — вес поднимаемого груза (кг);
  • d—диаметр каната (см);
  • 0,66 — коэффициент расчетной площади от Фактической вследствие изготовления каната из нескольких прядей.
Читайте так же:
Устройство фрезерного станка по дереву

Допускаемое напряжение для троса рассчитывается по формуле:

подъемный механизмы для строительства

где:

Грузоподъемные краны и грузоподъемные механизмы в строительстве. Краткий обзор

Грузоподъемные оборудование можно разделить на подъемники, краны, подъемные механизмы.

Подъемник — техническое устройство непрерывного или циклического действия для поднятия грузов на заданную высоту. Главным отличием подъемника является тот факт, что он осуществляет подъем груза только в одной плоскости. Подъемники в свою очередь делятся на мачтовые подъемники, доставляющие груз «в окно», строительные подъемники и люльки, монтирующиеся на фасады зданий. В зависимости от используемого подъемного механизма грузоподъемное оборудования подразделяется на ручное, электрическое. Так же подъемники подразде6ляются на передвижные (мобильные) и стационарные.

Кран – специальная металлоконструкция, спроектированная для проведения высотных работ по подъему и перемещению крупнотоннажных изделий, деталей. Краны делятся на башенные, козловые, мостовые (кран балки, двухбалочные), краны консольные 1 т и выше, специализированные. Неотъемлемым атрибутом любого крана является таль (подъемный механизм). Кран может перемешаться в пространстве, используя рельсовые пути или рельсовые балки.

Лебёдка – неподвижное подъемное устройство, использующее в своей работе трос и наматывающее устройство с храповым механизмом. Лебедка в зависимости от привода делится на ручную и электрическую. В зависимости от принципа действия подразделяется на механическую, гидравлическую, рычажную, червячную и скреперную лебедки.

Домкрат – малогабаритное устройство для подъема груза, деталей на небольшую высоту в целях проведения ремонтных и строительных работ. Домкраты делятся в зависимости от принципа работы на реечные, гидравлические, винтовые. Малый вес обуславливает простоту эксплуатации.

Таль – механическое устройство для операций по поднятию или опусканию грузов. Таль производят с электроприводом и ручную. Сегодня особой популярностью пользуются болгарские электрические тали называемые так же тельферами.

В двадцать первом веке мы уже давно можем похвастаться достижениями человечества, которые позволяют нам многие вещи делать куда быстрее, легче и безопаснее, чем несколько веков назад. Одним из таких продвижений можно с гордостью назвать продвижение в сфере строительства. Сейчас, конечно, уже сложно поверить, что когда-то постройка нового здания была для человека огромной проблемой, на решение которой уходило огромное количество времени, тратилось множество средств и уходило много здоровья, нервов и даже человеческих жизней. Были времена, когда человек жил в пещере, у костра. Позже рубил деревья и собственными руками выкладывал дома из них. И даже, как может показаться, не так уж давно – в начале восемнадцатого века, человечество должно было обходиться немалыми жертвами, чтобы возвести большое, красивое и тщательно выстроенное здание. К счастью, сейчас, даже, если бы мы решили построить еще одну огромную Египетскую пирамиду, нам не понадобилось бы платить за это удовольствие тысячами жизней невинных рабов. В нашем веке человек все чаще и чаще уступает тяжелую физическую работу машине, что дает возможность сохранять здоровье и силы человека, беречь время и траты. Сейчас большую часть работы за людей делает техника и чтобы поднять огромный груз на большую высоту, нам нужны не десятки человеческих рук, а простые грузоподъемные краны, которые прекрасно справляются с подобной работой.

Невозможно представить, чтобы хотя бы одна серьезная стройка обходилась без помощи крана, да и вообще, грузоподъемные краны являются неотъемлемой частью любого строительного процесса. С использованием такой техники работа сразу же начинает двигаться в ускоренном режиме, дела, которые казались сложными, моментально решаются, а неподъемные на первый взгляд тяжести с легкостью перемещаются с места на место и поднимаются на высоту. Хорошие грузоподъемные краны могут прослужить вам очень долго и полностью окупят свою цену. Затевая стройку и не располагая собственными грузоподъёмными механизмами, заказчик так же может арендовать необходимую технику на время.

Читайте так же:
Распайка проходного выключателя в коробке

При гражданском и промышленном строительстве используют преимущественно башенные грузоподъемные краны. Конструкция строительных башенных кранов позволяет быстро осуществлять их монтаж и демонтаж и перевозку автотранспортом. Они выполняются обычно крюковыми с поворотной и неповоротной башней, которая при большой высоте делается телескопической или наращиваемой (сверху) и подращиваемой (снизу). Строительные грузоподъемные краны обычно передвигаются по рельсам, а при значительной высоте выполняются также приставными (опираются на землю и на каркас строящегося здания) или самоподъемными, называют иногда ползучими (опираются на здание и перемещаются вертикально по мере роста возводимого сооружения).

Однако довольно часто используются краны на автомобильном, пневмоколесном и гусеничном ходу: обычно их называют стреловыми кранами. Они имеют стреловые устройства в виде подъемной (качающейся) стрелы или консольной стрелы, по которой перемещается грузовая тележка с канатной тягой. Для увеличения устойчивости имеют выносные опоры (аутригеры).

Крановые металлоконструкции, как правило, изготовляют сварными. Для снижения веса конструкций их изготовляют из низколегированных сталей повышенной прочности, а также из алюминиевых сплавов.

Вылет строительных грузоподъемных кранов достигает 40 м, высота подъема 150 м; скорости движений: подъема груза 10-100 м/мин, вращения 0,2-1,0 об./мин, передвижения крана (установочное движение) 10-30 м/мин. Грузоподъемность (переменная) достигает 75 т (при минимальном вылете).

Управление строительными кранами

В механизмах привода кранов используют электрические двигатели (главным образом переменного тока), двигатели внутреннего сгорания (преимущественно дизельные), гидравлические и пневматические двигатели или привод ручной. При необходимости плавного регулирования скоростей в широких пределах применяют электродвигатели постоянного тока. Двигатели внутреннего сгорания устанавливают на подъемных кранах, которые должны работать независимо от электрической сети (плавучие, железнодорожные, автомобильные, гусеничные краны).

Для устранения сложных и трудных в управлении распределительных передач от одного двигателя к ряду механизмов (одномоторный привод) применяется комбинированный дизель-электрический или дизель-гидравлический привод, в которых каждый механизм имеет отдельный электрический или гидравлический двигатель (гидроцилиндр) – многомоторный привод, а дизель приводит в действие генератор тока или насосы. Гидравлический привод компактен, позволяет в широких пределах осуществлять бесступенчатое регулирование скоростей, но имеет низкий КПД.

Пневматический привод с поршневыми двигателями и цилиндрами применяется в небольших подъемных кранах, работающих во взрывоопасных помещениях.

Ручной привод используют в подъемных кранах при перемещении грузов на небольшие расстояния и редкой работе. Скорости движений при этом невелики, т.к. мощность ограничена.

Управление механизмами кранов осуществляет один крановщик из кабины, которая может находиться на поворотной части, грузовой тележке или мосту крана. Тихоходными и редко используемыми подъемными кранами может управлять рабочий, находящийся на полу (с помощью кнопочного аппарата). Возможно дистанционное управление по проводам или с помощью радио. При работе по определенному графику возможно программное управление с автоматическим выполнением большинства операций; в некоторых случаях применяется радиотелефонная и телевизионная системы связи крановщика с местом работы.

Для торможения и остановки механизмов служат механические тормоза автоматического действия или управляемые крановщиком. При наличии электрических двигателей, кроме того, возможно применение электрического торможения.

Автокраны российского производства

Наиболее известны российские краны «Ивановец». Привод механизмов крана КС-35715-2 – гидравлический от насоса, приводимого в действие двигателем шасси. Стрела телескопическая, двухсекционная. Для увеличения производительности комплектуется легким решетчатым удлинителем стрелы (так называемый «гусек»). Микропроцессорный ограничитель грузоподъемности позволяет следить за степенью загрузки крана, длиной и вылетом стрелы, высотой подъема оголовка стрелы, а также автоматически ограничивать зону действия крана. Телеметрическая память («черный ящик») фиксирует рабочие параметры и степень нагрузки крана в течение всего срока службы.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector