Переставные и передвижные краны: назначение, конструкция и применение

Переставной стреловой кран представляет собой одну из простейших грузоподъёмных машин, имеющую минимально допустимую конфигурацию, достаточную для того, чтобы идентифицироваться в качестве полноценного крана. Появление таких механизмов является результатом потребности, с одной стороны, иметь средство механизации подъёма груза (наиболее энергозатратной части в его перемещении), а с другой - найти наиболее простое и дешёвое решение. В простейшем случае конструкцию переставного крана дополняют неприводными колёсами, и тогда он становится передвижным. Поэтому можно заметить, что многие серийные переставные и передвижные краны - модификации одной и той же конструкции.
Функционально переставной стреловой кран является дальнейшим развитием лебёдки, так как дополняет её несущей конструкцией. Таким образом, он является самодостаточным средством для перемещения груза.

Данный вид кранов предназначен для управляемого перемещения грузов по вертикали. Краны подобного типа часто используют для перемещения грузов ниже уровня установки опорной и несущей конструкции механизма. Перемещение груза в горизонтальной плоскости путём поворота стрелы (если оно возможно), как правило, носит вспомогательный характер и используется для вывода груза на площадку с другим уровнем высоты.

Переставной стреловой кран используют в том случае, когда потребность в перемещении грузов имеет временный характер и устанавливать стационарный кран экономически нецелесообразно. Примером тому являются небольшие строительно-монтажные или ремонтные работы, техническое обслуживание.

Определяющими признаками переставного и передвижного стрелового крана помимо перечисленных в его названии критериев является конструктивный минимализм и технологическая простота: высоту подъёма и вылет задаёт наклон стрелы, а не башня; кран не самоходный; несущая металлоконструкция состоит из сварных металлических профилей, а не из собираемых механическим способом с помощью крепежа отдельных элементов.

Конструкцию подобного крана стараются выполнять разборной до такого состояния, чтобы её можно было переносить вручную, заносить внутрь строящегося здания и транспортировать с помощью лёгкого грузового автомобиля. Однако разобранные части не обязательно должны проходить в стандартный дверной проём.

Типичная конструкция переставного стрелового крана включает в себя следующие элементы:

Основание - сварная металлоконструкция снизу опирающаяся непосредственно на пол или грунт, а сверху содержащая опорно-поворотный элемент для поворотной платформы.

Поворотная платформа - сварная металлоконструкция способная поворачиваться относительно основания, с которым соединена ответным опорно-поворотным элементом. Предназначена для закрепления стрелы, оттяжки, противовеса и всех механизмов крана.

Стрела - вытянутая металлоконструкция, шарнирно закреплённая на передней части поворотной платформы. Своим наклоном к горизонту (обычно от 60 до 75 градусов) является основным средством обеспечения высоты подъёма груза. В районе оголовка стрела имеет крепление для оттяжки. На оголовке шарнирно закреплёно не менее одного блока для создания верхней опорной точки грузового каната. Оголовок может иметь развитую блочную конструкцию, когда конструктивно канат необходимо пропустить через несколько блоков и/или механизм подъёма включает в себя полиспастную систему.

Оттяжка - элемент, обеспечивающий удержание стрелы в наклонном положении. С одной стороны закреплена на поворотной платформе, а с другой - на стреле. С помощью оттяжки может быть реализовано изменение угла наклона стрелы путём закрепления (оттяжки) в различных местах или изменением её длины. Однако все подобные способы подразумевают временный вывод крана из рабочего состояния, а механизм изменения вылета не применяют. Оттяжку реализуют как с помощью канатов, так и сортовым металлопрокатом.

Лебёдка - основной грузовой механизм обеспечивающий подъём груза. Лебёдка жёстко закреплена в задней части поворотной платформы. Она расположена с максимальным удалением от оси вращения с целью того, чтобы, составляя существенную часть массы крана, одновременно выполняла и функцию противовеса. Выходящий из лебёдки грузовой канат идёт вдоль стрелы, опирается на блок в её оголовке и крепится на крюке. В данном типе кранов для подъёма часто используют полиспастную систему двойной кратности. В этом случае канат проходит через крюковую обойму и крепится на оголовке стрелы. Лебёдка имеет разнесённую компоновочную схему, в которой явно можно выделить электродвигатель, редуктор, барабан и тормоз.

Противовес - контргрузы, закреплённые на поворотной платформе с наибольшим возможным удалением от оси вращения. Обеспечивают устойчивость крана при работе. Противовес в виде отдельных грузов может отсутствовать, если его функцию успешно выполняет лебёдка, размещённая соответствующим образом.

Механизм поворота - то, что обеспечивает управляемое вращение поворотной платформы относительно основания. В кранах подобного типа не является обязательным и может полностью отсутствовать. Причина в том, что он, удорожая и утяжеляя конструкцию, механизирует второстепенное направление движения грузов. С учётом относительно небольшого сопротивления вращению поворот стрелы крана может быть осуществлён и с помощью мускульной силы человека без использования не только электропривода с редуктором, но и ручных механизмов.

Пост управления или пульт - элемент, содержащий управляющий интерфейс, через который оператор управляет механизмами крана. Может быть выносным или закреплённым на поворотной платформе в районе приводных механизмов. Те подвижности крана, которые не оснащены ни приводами, ни ручными механизмами (поворот, горизонтальное перемещение в передвижном кране) управляются путём приложения мускульной силы человека к несущей конструкции (поворотная рама, стрела, основание).

Передвижной стреловой кран, помимо перечисленных выше элементов, имеет в своём составе колёса. Колёса, обычно, являются массивными металлическими. Они шарнирно крепятся к основанию и расположены с наибольшим возможным отдалением в горизонтальной плоскости. Механизмы привода колёс не используются (иначе это был бы другой тип крана). Основное назначение колёс - облегчение перемещения крана. Возможность перемещения крана вместе с грузом оговаривается в руководстве по эксплуатации конкретной модели. Однако следует понимать, что все краны стрелового типа по своему конструктивному устройству предназначены для горизонтального перемещения поднятого груза поворотом, а не собственным линейным движением (в отличие, например, от кранов козлового типа). Попытки осуществить последнее могут привести к опрокидыванию крана и человеческим жертвам.

Типичный переставной кран имеет следующие характеристики:
- номинальная грузоподъёмность: от 0,5 до 1 т;
- высота подъёма: от 3 до 4 м;
- глубина опускания: до 50 м;
- вылет: от 2 до 3 м;
- скорость подъёма: от 10 до 20 м/мин;
- угол поворота: условно полноповоротный*;
- общая масса: сотни кг;
- питание : промышленная электросеть (трёхфазная, 380 В, 50 Гц).

В российской строительной практике за подобным типом механимов закрепилось название передвижных кранов "пионер".

*Следует учитывать, что несущая конструкция крана полноповоротна, но все приводные механизмы расположены на поворотной платформе и связаны питающим кабелем с внешним источником электроэнергии. Способность данного кабеля к повороту в реальных условиях и определяет фактический допустимый угол.

Отметим распространённые неточности в обозначении подобных краном.
Согласно стандартизированным терминам (ГОСТ 27555-87) "кран, установленный на основании и перемещаемый с места на место вручную или при помощи других грузоподъемных средств" называется переставным. Некоторые коммерческие организации обозначают его словом "переносной", что интуитивно понятно, но неточно.
Более грубой вольностью является, когда описанные выше краны называют консольными или консольно-балочными. Это не имеет строгого расхождения со стандартом (так как консольный кран - разновидность стрелового), однако противоречит сложившейся профессиональной терминологии, в которой консоль подразумевается горизонтальной (как, например, у консольного крана на колонне).