Посібник з вибору між мостовим, козловим та краном-стрілою залежно від вашого конкретного застосування

Розуміння ключових відмінностей: структура та мобільність мостових, козлових та Кран-мости

Принципи конструктивного проектування: мостові, козлові та поворотні крани

Установка мостового крана зазвичай складається з моста, з'єднаного з візком, що рухається вздовж рейкових балок, що робить ці крани чудовим вибором для фабрик або складів із високими стелями, де потрібна тривала установка. Козлові крани зовсім іншим чином реалізують свою конструкцію. Вони мають міцну П-подібну структуру, встановлену на колеса або рейки, що дозволяє встановлювати їх поза приміщенням без опори безпосередньо на будівлю. Саме тому їх часто обирають будівельні майданчики. Існують також крани-стріли, які за своєю конструкцією являють собою вертикальний стовп, до якого прикріплено горизонтальну руку, що обертається. Ці компактні моделі економлять цінне місце на підлозі в конкретних робочих зонах, таких як збірні станції чи бокси технічного обслуговування. Головна різниця між усіма цими кранами полягає в вимогах до конструкції. Мостові системи потребують міцного підсилення будівлі, тоді як козлові крани буквально стоять самостійно, а крани-стріли, як правило, не порушують існуючу структуру приміщення при правильному монтажі.

Вимоги до мобільності та встановлення для різних типів кранів

Складність встановлення суттєво відрізняється:

• Мостові крани потребують посилених сталевих балок (до 25% від загальної вартості проекту)
• Козлові крани потребують вирівняних поверхонь, але зберігають можливість переміщення між майданчиками
• Кран-стріли встановлюються протягом 1–2 днів за допомогою підлогових анкерів або стінних кронштейнів

Дослідження MHIA за 2023 рік показало, що 68% підприємств обирають крани-стріли для модернізації проектів завдяки їхній низькій залежності від конструкції будівлі, у порівнянні з 12%, хто обирає мостові системи

Як впливає планування приміщення на вибір крана

Правильний вибір дійсно залежить від кількох факторів, у тому числі від висоти стель, що перешкоджає на підлозі, і від того, як речі насправді переміщуються у просторі. Сталеливарні цехи з надвисокими стелями (30 футів або більше) найбільше виграють від мостових кранів, оскільки можуть скористатися усім цим вертикальним простором. Для операцій на суднобудівних верфях потрібен інший підхід. Зазвичай вони обирають козлові конструкції, адже вони можуть охопити ті масивні відстані понад 100 футів по нерівному ґрунту, де традиційні крани працюватимуть погано. У збірних зонах власні виклики. У цих приміщеннях більшість підйомів відбувається в радіусі приблизно 20 футів, тож коли простору обмаль, рішенням стають кран-балки. Багато підприємств, що використовують концепцію «ліквідації втрат», комбінують різні типи кранів залежно від доцільності для кожної зони. У великих виробничих ліній зазвичай є підвісні системи, тоді як менші робочі станції можуть замість цього обладнати кран-балками.

Мостові крани: високопродуктивне підйомне обладнання для постійних промислових установок

Конструктивні компоненти: міст, візок, талі та системи підвіски

Мостовий кран, по суті, має горизонтальний міст, який розташований на тих паралельних балках підвіски, з візком і таллю, що рухаються вздовж моста. Більшість об'єктів або вбудовують системи підвіски безпосередньо в існуючу сталеву конструкцію, або встановлюють окремі опорні стовпи, що дозволяє операторам точно переміщувати матеріали в обох напрямках. Коли мова йде про важке навантаження в промислових умовах, двобалкові крани є найкращим вибором для вантажів понад 50 тонн, оскільки вони забезпечують набагато кращу стабільність. Для менших вантажів, однобалкові моделі добре справляються з завданнями, де прольоти досягають приблизно 30 метрів. Безпека завжди є пріоритетною, тому сучасні крани оснащені такими елементами, як аварійні гальма, датчики обмеження вантажу та резервні приводи, які активуються у разі виникнення проблем під час операції.

Експлуатаційні переваги: Висока вантажопідйомність та тривалі цикли роботи

Мостові крани створені для використання в важких промислових умовах, де вони можуть піднімати величезні ваги — іноді до 500 тонн на підприємствах, як сталеливарні цехи та литтєві цехи. Ці машини працюють на закритих рейкових шляхах, що дозволяє їм працювати цілодобово, навіть у надзвичайно важких умовах — чи то спека, чи то сильно агресивне середовище. На відміну від пересувних кранів, мостові крани не займають виробниче приміщення, і при цьому забезпечують високу точність позиціонування — приблизно ±3 міліметри. Така точність має велике значення для правильного розташування великих форм або реакторів.

Викликання при встановленні: Вимоги до будівельної інфраструктури та висоти приміщення

Для встановлення мостових кранів потрібні залізобетонні фундаменти та сталеві опорні колони, розраховані на динамічні навантаження. Як правило, приміщенням потрібна висота на 25% більша, ніж мінімальна робоча висота крана, для забезпечення доступу до обслуговування. Модернізація існуючих будівель може вимагати внесення структурних змін, які коштують 150–300 доларів США за квадратний фут, тому доцільно включати це на етапі проектування об'єкта.

Оптимальне застосування на металургійних заводах та у важкому машинобудуванні

На заводах з виробництва сталі ці крани є абсолютно необхідними для переміщення важких 20-тонних ковшів, заповнених розплавленим металом при температурі близько 1500 градусів Цельсія. Вони також відіграють важливу роль у виробництві автомобілів, де використовуються для обробки величезних 10-тонних частин шасі під час збирання. Конструкція включає закриті тележки, які запобігають утворенню іскр у небезпечних місцях, схильних до вибухів. Крім того, їхній модульний дизайн полегшує підключення до автоматизованих систем зберігання та вилучення, які широко використовуються в розумних фабриках сьогодення. Виробники схвалюють таку гнучкість під час модернізації виробничих процесів.

Козлові крани: гнучкі, пересувні рішення для внутрішнього та зовнішнього використання

Типи козлових кранів: повнорозмірні, напівпричіпні та пересувні конструкції

В основному існують три основні типи компонування мостових кранів. По-перше, це повні гантові системи з подвійними опорними стовпами, які простягаються вздовж обох сторін. Потім є варіант напівгантового типу, який кріпиться лише до однієї стіни будівлі. І нарешті, існують пересувні моделі на колесах або на підшипниках. Ці рухомі варіанти чудово підходять для тимчасових робіт, де ніхто не хоче встановлювати постійні колії чи рити глибокі фундаменти. За даними останніх досліджень ринку, ці пересувні моделі можуть піднімати вантажі вагою до 15 тонн, не порушуючи стабільності. Цього досягається завдяки регульованим прольотам і налаштуванням висоти, тому вони гарно вписуються навіть у тісних майстернях, де бракує місця.

Переваги в мобільності та низькій залежності від конструкції

Портальні системи працюють самостійно, без потреби в важких будівельних опорах, які вимагають мостові крани, що робить їх ідеальними для орендованих або вуличних місць. Модульна конструкція цих систем дозволяє досить швидко переміщувати їх, іноді навіть протягом приблизно чотирьох годин. Саме така гнучкість має велике значення під час роботи на постійно змінюваних об'єктах, наприклад, при управлінні вантажами на судноверфях або зміні схем зберігання на складах, які постійно змінюють планування. Більшість керівників таких операцій надають велике значення можливості переміщення обладнання, тому приблизно три чверті всіх операторів вважають мобільність одним із пріоритетних факторів. Що стосується витрат, перехід з традиційних стаціонарних установок на порталі рішення скорочує витрати на інфраструктуру приблизно на дві третини згідно з даними галузі.

Застосування в будівництві, на складах та в тимчасових умовах

Ці крани справді добре себе показують, коли на місці необхідно швидко щось змінити. Мова йде про переміщення великих кондиціонерів у завжди зайнятих зонах будівництва, пересування палет у межах складів чи потрапляння в важкодоступні місця для обслуговування обладнання в ремонтних боксах. Версії для вулиці оснащені міцними колесами, які можуть подолати складні ґрунтові умови, тим часом як моделі для приміщень спеціально розроблені для роботи в умовах обмеженої висоти, часто нижчої за звичайні 6 метрів, які зустрічаються в багатьох складах. Приблизно 4 із кожних 10 виробничих підприємств останнім часом почали використовувати мостові крани для cross docking (перекачування вантажів), адже вони однаково добре працюють як усередині, так і зовні, що робить їх досить універсальними для різних операційних потреб.

Крани типу ЖОГ (JIB): ефективне використання простору для локальних робочих місць

Крани типу ЖОГ (JIB) — стаціонарні та настінні моделі для обмежених просторів

Працюючи в обмежених просторах, крани-стріли є дуже корисними завдяки двом основним варіантам встановлення: напільним і настінним. Напільні крани кріпляться до підлоги і можуть обертатися на 360 градусів, що робить їх чудовим вибором для місць, де потрібно обслуговувати кілька робочих місць, таких як великі обробні ділянки або зони зварювання. Настінні моделі кріпляться безпосередньо до структур будівлі або стін і забезпечують рух у межах 180–200 градусів. Це допомагає економити цінну площу підлоги, особливо в вузьких проходах або між рядами обладнання. За даними дослідження, проведеного Інститутом з обробки матеріалів у 2023 році, настінні крани займають приблизно на 62% менше місця на робочих місцях порівняно з напільними кранами під час виконання операцій у одній робочій комірці. Тож зрозуміло, чому багато майстерень надають їм перевагу сьогодні.

Розгляду обертального діапазону та вантажопідйомності

Ефективність кранів JIB дійсно залежить від знаходження правильної точки між тим, наскільки вони можуть обертатися, і вагою, яку їм потрібно витримати. Більшість стандартних моделей добре справляються з вантажами від половини тонни до п'яти тонн. Однак при роботі з важчими вантажами ситуація ускладнюється. Потрібно посилити фундамент або якось зменшити кут обертання. Крани JIB з важільною стрілою вирішують цю проблему, додаючи додаткові точки обертання, що дозволяють їм маневрувати навколо перешкод, не випускаючи вантаж. Такі конструкції особливо корисні в тісних виробничих приміщеннях, де робітники постійно стикаються з проблемами. За даними останнього опитування, майже дев'ять із десяти операторів стикаються з якимось обмеженням під час піднімання предметів у завжених виробничих зонах.

Оптимальні випадки використання: станції ЧПК та збірні секції

Ці компактні крани добре себе показали в сценаріях багаторазового переміщення матеріалів:

• Завантаження верстатів з ЧПК : Точне позиціонування сировини з відхиленням ≤2 мм
• Збірні секції : Ергономічне переміщення частин між верстаками без використання обладнання на підлозі
• Лінії обробки : Неперервне маневрування контейнерами в приміщеннях з висотою стель до 3 м

Виробники, які впроваджують системи JIB у збірних лініях автомобільної промисловості, повідомляють про скорочення циклів на 23 % за рахунок усунення ручних трансферних візків. Модульна конструкція систем забезпечує безперервну інтеграцію з інтелектуальними виробничими комплексами через датчики вантажу з підтримкою IoT та протоколи уникнення зіткнень

Критерії вибору: Відповідність типу крана вимогам застосування

Вантажопідйомність, Прольот, Висота підйому та Сумісність з процесами

При виборі промислових кранів, є три основні фактори, які мають найбільше значення: скільки важить вантаж, який потрібно підняти, на яку відстань його потрібно перемістити у межах робочого простору, і скільки є доступного вертикального простору. Мостові крани, як правило, найкраще підходять для підйому важких вантажів — мова йде про більше ніж 50 тонн, зазвичай в об'єктах, де довжина колій перевищує 60 футів. Гантелі ж добре справляються з роботою на відкритому повітрі, зазвичай витримуючи вантажі від 10 до 30 тонн, і дозволяють гнучко змінювати розмір прольоту залежно від потреб. І нарешті, є ситуація з кранами-стрілами. Ці маленькі чудовиська добре себе показали, коли місця обмаль. Стінні моделі займають приблизно 8 футів на 8 футів на підлозі, але при цьому забезпечують працівникам приблизно 200 градусів обертання для підйому менших вантажів вагою до 5 тонн безпосередньо на робочих місцях. За даними останніх досліджень Інституту комплексу матеріалообігу, майже половина (приблизно 42%) сучасних керівників виробництв дуже стурбовані максимальним використанням вільного простору по висоті. Це робить крани-стріли особливо гарним вибором для модернізації старих складів, особливо тих, у яких висота стель становить лише від 10 до 15 футів.

Загальна вартість володіння: встановлення, обслуговування та масштабованість

Мостові крани зазвичай потребують структурних модернізацій, які можуть коштувати від п'ятдесяти до двохсот тисяч доларів для встановлення рейкових шляхів, проте більшість з них служать понад тридцять років, тому вони є вигідним вибором для фабрик, що працюють цілодобово. Пересувні козлові крани зменшують початкові витрати приблизно на шістдесят-сімдесят відсотків, що чудово пасує під бюджет, хоча їх щорічне технічне обслуговування потребує приблизно на вісімнадцять відсотків більше витрат, адже вони експлуатуються на відкритому повітрі. Системи типу ЖОГ (JIB) пропонують компромісне рішення між цими двома варіантами. Ці автономні установки можна встановити менш ніж за два дні, а загальні витрати становитимуть від п'ятнадцяти до сорока тисяч доларів. Особливо вражають їхні низькі потреби у технічному обслуговуванні — зазвичай менше п'яти відсотків щороку. Це робить системи ЖОГ особливо привабливими для менших виробничих площ, де компанії ведуть роботу партіями, а не безперервним циклом.

Порівняльні випадки використання: коли обирати мостовий кран, козловий або систему типу ЖОГ

• Навісний : Постійна обробка рулонів на металургійних заводах з вимогою циклів mill-duty (FEM M8)
• Портал : Розворот плит на суднобудівних верфях з вимогою досягнення 80 дюймів на вулиці та переналаштовуваних рейок
• Кран-балка : Обслуговування CNC-верстатів з інструментами <3 тонни та обертанням на 270° у компактних робочих клітинах
  Виробники авіаційної техніки повідомляють про 31% швидше складання турбін за допомогою кранів JIB порівняно з ручним підйомом — локалізована точність скорочує час повторної орієнтації деталей на 58%.

Розділ запитань та відповідей

Які основні типи кранів обговорюються в статті?

Основні типи кранів, що обговорюються, це мостові крани, козлові крани та крани типу JIB.

Який тип крана є ідеальним для виконання важких підйомів у промислових умовах?

Мостові крани є ідеальними для виконання важких підйомів у промислових умовах, тому що вони можуть піднімати вантажі вагою до 500 тонн.

Чому козлові крани користуються популярністю для вуличних установок?

Козлові крани користуються популярністю для вуличних установок через їхню мобільність, портативність та низьку залежність від конструкції.

Коли варто розглядати використання кранів JIB для об'єкта?

Об'єкти мають розглядати використання кранів JIB, коли доводиться працювати у вузьких приміщеннях і потрібні локальні варіанти підйому на робочих місцях.

Які чинники впливають на вибір типу кранів для об'єкта?

Чинники, такі як вантажопідйомність, гнучкість прольоту, висота під головою та сумісність з робочим процесом, впливають на вибір типу кранів для об'єкта.