Подвесная электрическая однопролетная кран-балка грузоподъемность 2-10 тонн
Выбирайте кран по конкретным числам: определите фактическую массу грузов, добавьте запас 20–30% и подберите грузоподъемность из ряда 0,5; 1; 2; 3; 5; 10 т. Для складов и мелкого производства оптимальные параметры — 1–5 т, пролет 6–12 м, высота подъема 3–6 м, питание 380 В 50 Гц и управление через плавающий пульт или радиоконтроль.
Содержание статьи:
Указывайте точные размеры пролета и опорной конструкции: пролет влияет на тип несущей балки и на массу крана, при увеличении пролета каждый метр добавляет порядка 3–7% к массе конструкции и к нагрузке на крепеж. Для пролётов до 18 м допускается стандартная однопролетная балка; при пролётах свыше 18 м обсуждайте усиление с поставщиком.
По скоростям ориентируйтесь на реальные операции: типичные значения подъёма — двухскоростная таль 0,4/4 м/мин или 1/8 м/мин для более быстрых операций; скорость тележки — 8–20 м/мин; скорость моста — 10–30 м/мин. Для точного позиционирования рекомендую частотные преобразователи на мостовом и тележечном приводах.
Безопасность и электроника: устанавливайте ограничители хода и предохранительные тормоза, устройство контроля перегруза и автоматическую остановку при превышении допустимой нагрузки. Для устойчивой работы выбирайте кабели питания с запасом по току 15–25% и систему заземления с сопротивлением менее 4 Ом.
Если нужна конкретика по типовым задачам: для лёгкого производства берите кран мостовой подвесной 3,2 т с частотным регулированием, двухскоростной талью 0,4/4 м/мин, скоростью тележки 12–18 м/мин, высотой подъёма 6–9 м и пролётом до 18 м. Такой комплект обеспечивает баланс скорости, точности и ресурса механики.
Обслуживание и эксплуатация: проводите визуальные осмотры ежемесячно, полную диагностику каждые 500 моточасов или раз в 6 месяцев, смазывайте редукторы по регламенту производителя и меняйте канаты/цепь при износе более 7% диаметра. Протоколы осмотров храните не менее трёх лет для гарантийных случаев.
Кран балка подвесная электрическая однопролетная — параметры
Выберите грузоподъемность 2 т при подборе однопролетной подвесной балки для мелкосерийных цехов и складов с частыми подхватами и перемещениями по одной линии.
Ключевые технические параметры и типичные значения
- Грузоподъемность: 2 т (основной вариант), запас проверки на перегрузку 10–20%.
- Пролет (длина балки): стандартно 3–18 м; при необходимости изготовление до 30 м по заказу.
- Высота подъема: типовые 3–12 м; при низком строении выбирайте низкоголовую конструкцию (low headroom).
- Скорости подъема: двухскоростной режим 8/0,8 м/мин или 4/0,4 м/мин для точной позиционировки.
- Скорость передвижения тележки (перестановка груза): 10–20 м/мин; скорость моста: 10–30 м/мин.
- Электропитание: 380 В, 3 фазы, 50 Гц (возможна адаптация под 400 В и частотные преобразователи).
- Класс работы (FEM/ISO): лёгкие циклы — 1Am / M2; частые циклы — 2m / M3; интенсивные — 3m / M4.
- Материал балки: сталь S355 или эквивалент, антикоррозионная обработка при влажной среде.
- Приводы: асинхронные мотор-редукторы, рекомендуется частотное регулирование для плавного старта и позиционирования.
- Тормоз: электромагнитный с автоматической саморегуляцией зазора для удержания на заданной позиции.
- Рабочая температура: стандарт -20.+40 °C; для морозильных камер — комплектация зимним пакетом.
Безопасность, монтаж и обслуживание
- Обязательные устройства: концевые выключатели подъема и передвижения, ограничитель нагрузки (переключатель крутящего момента), аварийный стоп и защитные ограждения для подъемного механизма.
- Кабельный ввод: кабель-дуга или токопроводящая шина в зависимости от длины пролета и частоты перемещений.
- Допустимые отклонения рельсов: выравнивание ±3 мм на 1 м; проверяйте геометрию перед установкой крана.
- Интервалы обслуживания: визуальный осмотр — ежемесячно, смазка направляющих и редукторов — каждые 250 моточасов или 3 месяца, полное техническое обслуживание с проверкой тормозов и ограничителей — раз в 12 месяцев.
- Техосмотр и испытания: статическая и динамическая проверка с контрольной нагрузкой не реже одного раза в год.
Контрольный чек-лист при выборе: 1) подтвердите, что 2 т покрывает рабочую нагрузку с запасом; 2) укажите фактический пролет и высоту подъема; 3) выберите класс работы по цикличности; 4) определите тип управления (пульт, радиоуправление, кабель-канат); 5) обсудите защиту от коррозии и климатические требования.
Для экономии места и точных операций отдайте предпочтение низкоголовым исполнением с двухскоростным подъемом и частотным приводом; при редких циклах достаточно простого мотор-редуктора и подвесного кнопочного пульта.
Выбор грузоподъемности и расчет допустимого запаса прочности по нагрузкам
Параметры коэффициентов и рекомендации по значениям
Kdyn (динамический коэффициент) принимать в диапазоне 1,10–1,35 для типичных быстродвижущихся подъемов; для ударных операций — 1,35–1,50. Ksim (коэффициент совместной работы грузов) брать 1,00 при одиночных подъёмах, 1,10–1,25 для одновременных подвесок/тандемных операций. Ksvc (коэффициент эксплуатации) выбрать в зависимости от количества циклов: для редкой работы 1,00–1,10, для интенсивной цикличной работы 1,20–1,40.
Применяйте стандартные ступени грузоподъемности (0,5; 1; 2; 3; 5; 8 т и т.д.) и всегда выбирайте ближайшую большую ступень после всех коэффициентов. Запас в виде следующей стандартной ступени компенсирует неточности оценки и увеличивает ресурс узлов.
Допустимые запасы прочности по компонентам и контроль
Рекомендуемые коэффициенты запаса для основных элементов: стальная балка и кронштейны — Sf_struct = 1,5–2,0 (на прочность и на усталость принять выше при цикличности); тросы и канаты — Sf_rope = 5–7; цепи и элементы подъёмного механизма (крюк, подвижные блоки) — Sf_chain/hook = 4–6 в зависимости от материала и термообработки. При проектировании балки вычисляйте максимальный изгибающий момент для схемы опирания: для однопролетной балки с центральной сосредоточенной нагрузкой Mmax = Q × L / 4, где L — пролёт в метрах, Q — расчетная рабочая нагрузка с коэффициентами.
Пример: фактическая масса груза 2,5 т, Kdyn = 1,2, Ksim = 1,0, Ksvc = 1,25 → Qрасч = 2,5 × 1,2 × 1,0 × 1,25 = 3,75 т → выбираем ближайшую стандартную ступень 5 т. Для балки пролётом 6 м Mmax = 3,75 × 6 / 4 = 5,625 т·м; проверяйте напряжения по допустимому пределу материала с запасаом Sf_struct = 1,6 и рассчитывайте прогибы по нормативным требованиям.
Проведите расчёт усталости для цикличных режимов, согласуйте допустимые напряжения с техническими условиями поставщика элементов, и при выборе допускайте запас на будущее увеличение нагрузок минимум 10–20 % если ожидается изменение технологических процессов.
Привод и таль: требования к мощности, скоростям подъема/хода, режимам работы и электропитанию
Рекомендация: для кран мостовой подвесной 3 т выбирайте мотор-редуктор для тали с запасом по мощности 15–25% относительно расчётной, частотный преобразователь на передвижение и тормозной механизм с электрогидравлической или пружинно-электрической тормозной муфтой для удержания груза.
Расчёт мощности тали даю по формуле P (кВт) = (Q·9,81·v)/1000/η, где Q — масса в кг, v — скорость подъёма в м/с, η — КПД привода. Пример: для 3000 кг и скорости 10 м/мин (0,1667 м/с) при η=0,85 P≈(3000·9,81·0,1667)/(1000·0,85) ≈ 5,8 кВт — выбирайте ближайший стандартный мотор 7,5 кВт при рабочем режиме с повторно-кратковременной работой или 5,5 кВт для лёгкого режима эксплуатации.
Рекомендованные скорости (ориентиры): подъём 3–20 м/мин — для точной укладки и технических работ выбирайте 3–8 м/мин; для общих производственных задач 8–16 м/мин. Скорость передвижения тележки и моста 20–40 м/мин; при необходимости быстрой транспортировки — до 60 м/мин с частотным регулированием. Для двухскоростных тальей комбинируйте низкую скорость (точность) и рабочую (производительность).
Режимы работы и класс эксплуатации: задавайте режим по фактической интенсивности циклов (циклы подъём–перемещение–опускание). При DF (коэффициенте рабочего времени) ≤25% достаточно двигателей с интермитентным режимом (S3) с охлаждением естественным; при DF 25–60% используйте класс S3 с принудительным охлаждением или S1 (непрерывный) для постоянной работы. Для заводов с множественными циклическими операциями и непрерывной сменной работой выбирайте двигатели и редукторы, рассчитанные на повышенные нагрузки (повышенный тепловой запас, принудительная вентиляция).
Параметры привода и редуктора: предпочтительны цилиндрические/конические или планетарные редукторы с КПД ≥0,9; червячные редукторы допустимы при малых скоростях и редком цикле, но учтите их меньший КПД и больший нагрев. Выбирайте редуктор с моментом запаса 1,3–1,6 от расчётного, предельное натяжение тросов и износ подшипников учитывайте в обслуживании.
Тормоз и защита: устанавливайте удерживающий тормоз на валу мотора с силой удержания не менее 1,2·Mраcч. Применяйте конечные выключатели и электронные пределы хода, инерционные стопоры и избыточную тормозную систему для тяжёлых режимов. Для частотных приводов используйте рекуперацию или динамическое торможение с сопротивлением при необходимости.
Электропитание и коммутация: стандартная сеть — 3~380–415 В, 50/60 Гц. Для малых кранов возможна трёхфазная схема 230/400 В. Подвод питания проектируйте с учётом пусковых токов: при прямом пуске пусковой ток может быть в 5–7 раз выше номинала; применение частотного преобразователя снижает пусковой ток до 1,5–2,5 номинальных. Пример: мотор 7,5 кВт на 380 В даёт номинальный ток ≈13–15 A; при выборе кабеля ориентируйтесь на 1,5–2× номинал для учёта термических и пусковых условий, при использовании ПЧ можно оставить минимальные сечения, регламентируемые ПУЭ и ПРоЭ.
Защита и автоматика: используйте магнитные пускатели с тепловой и электронно-централизованной защитой, снимайте сигналы перегрузки с тензодатчика или контроллера тали. Обеспечьте уголовое и линейное управление скоростью через ПЧ, настройте плавный разгон/торможение, параметры ПИД для точной остановки.
Климатические и монтажные требования: моторы IP54–IP55, изоляция класса F, температура эксплуатации от −20 до +40 °C (при других условиях указывайте изменение мощности и требования к обогреву). Для кран мостовой подвесной 3 применяйте гибкий кабель подвижного исполнения с защитой кабель-каналов и токосъёмных систем на токи пуска.
Свод рекомендаций по выбору: для типовой однопролетной подвесной тали 3 т при средней интенсивности — мотор-редуктор 5,5–7,5 кВт, КПД трансмиссии ≥0,85, ПЧ на передвижение моста/тележки, тормоз с удерживанием, электропитание 3~380 В, защита от перегрузок и температурный резерв. Для повышенных циклов увеличьте мощность и обеспечьте принудительное охлаждение мотора и редуктора.
Монтаж и крепление рельсов/несущей конструкции: шаг, допуски, анкеровка и проверки перед пуском
Устанавливайте подвесы через 1,5–2,0 м для кран-балки подвесной однопролетной грузоподъемностью 2 т; при жесткой кровельной или пролетной балочной системе допускается шаг до 2,5 м, при гибких конструкциях уменьшайте шаг до 1,0–1,2 м.
Шаг подвесов и конструктивные рекомендации
Распределяйте подвесы равномерно по пролёту, минимизируя несимметричные нагрузки: для пролётов до 12 м — шаг 1,5–2,0 м; 12–20 м — 1,2–1,5 м. Используйте усиленные подвесы (двухточечные или с боковыми распорками) при высоте подъёма свыше 6 м или при ветровых нагрузках. Применяйте плавающие опоры на концевых закреплениях для компенсации температурных удлинений: скользящий узел с допустимым продольным смещением 5–10 мм на пролёт.
Допуски по геометрии и прилеганию
Контролируйте геометрию по следующим рекомендуемым пределам: продольная прямолинейность рельса — не более 2 мм на 10 м; поперечное отклонение от проектной оси — не более ±3 мм на 1 м; перекос между концами пролёта — не более 10 мм; поперечный уровень головки рельса относительно проектной отметки — не более 2 мм на 10 м. Межосевое расстояние направляющих (если применимо) держите в пределах ±5 мм от проектного, а разбег по длине — не более 3 мм.
Проверяйте контакт колёс с рельсом: радиальное биение головки рельса не должно превышать 0,5 мм; зазор между башмаком подвеса и рельсом после затяжки — 0–1 мм. На стыках обеспечьте сопряжение рельсов с зазором ≤0,5 мм и сопряжение по высоте ≤1 мм.
Ограничьте вертикальную прогибаемость несущей конструкции под собственной массой так, чтобы дополнительный прогиб под рабочей нагрузкой не превышал L/1000 (L — длина пролёта в мм) для сохранения линейности пути перемещения тали.
Анкеровка и соединения
Для крепления к стальным балкам используйте опорные пластины и болты класса не ниже 8.8: для подвесов при шаге 1,5–2,0 м стандартно применяют по два болта М16, при увеличенных нагрузках — М20. Затягивайте болты крутящим моментом по таблице: М12 — 70–90 Н·м, М16 — 150–200 Н·м, М20 — 300–400 Н·м; ориентируйтесь на заводские требования анкеров и не снижайте значения.
Для анкеров в бетоне используйте химические анкеры с глубиной заложения 8–10d (d — диаметр шпильки). Минимальное расстояние от края бетона — ≥4d, минимальное межцентровое расстояние — ≥4d. При слабом бетоне применяйте увеличенные диаметры анкеров и распределительные пластины.
Сварные соединения несущих элементов выполняйте электросваркой по технологии с предварительной подготовкой кромок; рекомендуемый размер катета шва для элементов толщиной 6–12 мм — 4–6 мм. Обязательно проводите визуальный контроль и магнитопорошковую дефектоскопию сварных швов ответственных узлов.
Проверки перед пуском и испытания
Проводите этапные проверки: геометрию и натяжение креплений — после монтажа и через 24–48 ч эксплуатации под нагрузкой; повторную протяжку болтов — после пробного хода. Выполняйте статическое испытание рабочей ветви нагрузкой 1,25 от номинальной массы (для 2 т — 2,5 т) на время не менее 10 минут; фиксируйте деформации и смещения. Затем выполните динамические испытания: перемещение груза по всему пролету на номинальной скорости, торможение с экстренной остановкой при номинальной нагрузке и измерение тормозного пути.
Контролируйте электрооборудование: сопротивление изоляции кабелей и моторов должно соответствовать паспортным значениям (обычно ≥1 МОм), сопротивление заземления системы — ≤4 Ом или по местным нормам. Проверяйте непрерывность шинопроводов, фиксацию токосъёмников и надежность коммутационных соединений.
Фиксируйте результаты всех измерений в протоколах: геометрия (продольная, поперечная), моменты затяжки, результаты НК (визуальный и магнитопорошковый), протокол статических и динамических испытаний. Не вводите оборудование в эксплуатацию без положительных протоколов и устранения замечаний.
Контрольная схема приемки: 1) геометрия и анкеровка, 2) механические соединения и сварка, 3) электрические проверки и заземление, 4) статические испытания 1,25·Q, 5) динамические пробные пуски с применением защит и тормозов. Подписывайте акты и передавайте их службе эксплуатации.
