Грузоподъемные механизмы: виды, конструкции, правила безопасности при эксплуатации

Грузоподъемное оборудование представляет собой широкую группу механизмов, предназначенных для подвешивания, фиксации и перемещения тяжестей. Условия выполнения таких работ могут быть разными, что обуславливает и различия в конструкциях используемых средств. На сегодняшний день грузоподъемные механизмы широко применяются в строительстве, промышленности, при организации транспортных перевозок и даже в частных хозяйствах.

Основные характеристики оборудования

Подъемные приспособления весьма разнообразны, но существует несколько общих параметров, по которым оцениваются их рабочие качества. Главной из характеристик является величина массы, с которой способно работать конкретное устройство. В среднем грузоподъемные механизмы рассчитываются на 5-10 т. Однако диапазон этого значения может выходить далеко за рамки указанного коридора. Например, приспособления, которые входят в состав крупноформатного грузового оборудования, участвуют в подъеме тяжестей до 100 т. И напротив, одиночные механизмы, используемые в автосервисах и небольших мастерских, зачастую ориентируются на работу с 500-700-килограммовыми грузами.

В выборе стоит учитывать и диапазоны перемещения целевых объектов. Например, тали и лебедочные системы обычно поднимают грузы на 15-20 м. Перемещения по горизонтальным направлениям зависят уже не от самого механизма, а от местной фиксирующей инфраструктуры. В складских помещениях для этого используют рельсы и роликовые механизмы, по которым перемещается оборудование. Многое определяет назначение грузоподъемных механизмов – в одном случае может потребоваться лишь фиксация с удержанием, а в другом – и транспортировка.

Разновидности

Различаются грузоподъемные устройства по многим признакам. С точки зрения конструкции можно выделить домкраты, тали, лебедки, тельферы и другие механизмы, которые, впрочем, имеют и немало общего. При этом отдельные приспособления могут быть механическими и электрическими. Первый вариант работает за счет гидравлики или ручного силового воздействия. Он менее удобен, но в большинстве случаев оказывается надежнее и эффективнее. Электрические агрегаты, как правило, позволяют управляться с грузами большей массы. Но главное их достоинство заключается в возможности автоматизированного управления. С помощью предустановленного пульта на тех же складах оператор может дистанционно направлять груз к месту назначения. Здесь же стоит отметить и различия в функционале. Существуют стационарные грузоподъемные механизмы и движимые, о которых уже говорилось выше. К стационарным устройствам можно отнести домкраты и классические лебедки. Обычно их используют только для подъема груза с возможностью его удержания. Подвижные механизмы предполагают и возможность транспортировки груза в разных направлениях. Теперь стоит ознакомиться с разными видами грузоподъемных механизмов подробнее.

Домкраты

Это простейшее средство из группы грузоподъемной техники, которое часто применяют и в быту, и в автомастерских. Принцип действия домкрата основывается на гидравлике, что избавляет пользователя от необходимости приложения больших физических усилий. К преимуществам данной разновидности можно отнести и механическую стойкость, и защищенность от внешних воздействий, в том числе температурных. Также в зависимости от условий применения домкрат способен обеспечивать плавность хода, что имеет значение в работе с хрупкими грузами. При этом существует несколько типов данного механизма. Например, бутылочные модели считаются классическим исполнением – именно они дают плавный и четкий ход при подъеме. Специально для автомастерских производят подкатные модификации. Такие грузоподъемные механизмы удобны тем, что позволяют осуществлять захват без перемещения целевой техники. Для подъема автомобиля, к примеру, достаточно завести подкатной домкрат под нужный для работы участок. Распространены и винтовые модификации. Они отличаются тем, что вместо обычной гидравлики используется механический принцип подъема посредством раскручивания через резьбу.

Лебедочные грузоподъемные механизмы

Лебедка популярна в разных сферах обслуживания грузов. Ее действие основывается на передаточном принципе усилия, дающим значительный выигрыш силового воздействия на выходе. Лебедка может подвешиваться или устанавливаться на стабильную поверхность. Далее в зависимости от поставленных задач она осуществляет перемещение в горизонтальной или вертикальной плоскости. Наиболее распространенным видом данного механизма является лебедка рычажная, конструкция которой универсальна и позволяет выполнять работы в условиях стройплощадки или производственного цеха.

Применяются и более современные электрические модели. К достоинствам этого типа относят способность работы с большой массой. Более того, тяговое усилие в данном случае может настраиваться на определенную скорость хода. В выборе стоит учитывать и материал изготовления. Например, лебедка рычажная может связываться с обслуживаемым объектом посредством металлического или канатного синтетического троса. В первом случае часто используют стальные волокна, которые могут защищаться от коррозии благодаря специальным покрытиям. Также металлические тросы выигрывают за счет прочности, но в случае их разрыва есть риск получения травм и порчи техники. Что касается синтетических канатов, то они менее износоустойчивы, но меньше весят и не так опасны при разрыве.

Тали

Данный механизм чаще применяют в производственных цехах, складских помещениях и в комплексах транспортного обслуживания. Его конструкция в типовом исполнении формируется двумя фиксаторами-крюками и цепью, по которой реализуется подъем. На рынке можно найти ручные и электрические тали, которые могут использоваться в автоматизированных линиях транспортировки. Ручные модели обычно применяют для опускания и горизонтальных перемещений по специальным рельсам. Этот вариант практичен и удобен в случае работы с небольшими грузами, но он будет малоэффективен при потоковом обслуживании крупногабаритных партий.

Тали электрического типа отличаются большим диапазоном грузоподъемности. Они могут быть и стационарными, и передвижными. Во втором случае устройство монтируют в инфраструктуру монорельсовых линий с двутавровыми балками. По рабочим качествам стандартные электрические тали обеспечивают высоту подъема в пределах 3-10 м. При этом допускается и радиус разворота на 1 м. В выборе следует учитывать и скорость подъема – этот параметр важен с точки зрения оптимизации поточного процесса. Средний скоростной режим составляет 4 м/мин.

Тельферы

Принято считать, что тельфер является разновидностью тали. Во многом это утверждение оправдано, поскольку конструкции двух механизмов схожи. Но в случае с тельферами больший упор делается на реализацию электропривода. В какой-то степени это та же электрическая таль, но с повышенными грузоподъемными характеристиками. Тельферы могут быть стационарными и передвижными, одно- и многоскоростными. Как и в случае с лебедками, большое значение имеет и материал изготовления троса. Для этой части используют цепи и канаты. Цепь выгодна тем, что может выдерживать большие грузы, поэтому такой вариант чаще применяют для работы с многотонными материалами. Но если акцент делается не на мощностных возможностях, а на стабильности и надежности при перемещении, то стоит отдавать предпочтение канатным моделям. Дело в том, что тельфер цепной не способен обеспечить высокую плавность хода, из-за чего при быстром подъеме могут иметь место колебания.

Также следует учитывать и дополнительные защитные качества материала изготовления конструкции. Производители выпускают специальные версии для работы на пожаро- и взрывоопасных объектах. Для использования в таких условиях тот же трос проходит специальную закалку, которая позволит противостоять агрессивным средам. Обычные тельферы могут быть чувствительны и к нормальным температурным пределам – как правило, допустимый диапазон предполагает ограничения по отрицательным значениям – до минус 20-40 °С.

Блоки и полиспасты

Данные механизмы обычно вводятся в состав более сложных систем, наподобие тех же талей и тельферов, но могут выступать и в качестве самостоятельных грузоподъемных агрегатов. Основу таких деталей составляет колесо со шкивом и трос. Блок представляет собой устройство, в котором используется один трос или веревка с подвесной системой, а полиспаст – это комбинация нескольких тросов и шкивов. К слову, от количества используемых линий подъема зависит и выигрыш в силе, и потенциал грузоподъемности. Хотя оба приспособления изначально рассчитываются на работу с небольшими грузами. Что касается принципа действия, то полиспаст работает как рычажный механизм. Минимизация усилия будет пропорциональна расстоянию при условии, что изначально совершаются равнозначные работы. Заслуживает внимания и материал применяемого троса. Для таких приспособлений не используют цепи, что и отличает их от большинства талей. Чаще всего устройство грузоподъемного механизма такого типа предусматривает работу с пеньковыми или синтетическими канатами. Реже используются стальные тросы, но для частных хозяйств, к примеру, наличие металла излишне. Минеральные и синтетические волокна при выполнении небольших грузоподъемных операций оказываются более практичными и безопасными.

Правила эксплуатации механизмов

К работам допускается только оборудование, которое имеет зарегистрированный допуск. Соответствующий документ на механизм выдается по результатам испытаний и технической проверки. Также и операторы к производству работ допускаются только при условии наличия специальной подготовки. Это касается профессиональных сфер эксплуатации грузоподъемных систем. При наличии необходимых допусков можно приступать к выполнению непосредственных работ. В первую очередь должна быть выполнена надежная фиксация механизма независимо от его типа – стационарного или подвижного. В случае использования устройства, не предусматривающего постоянного крепежа, планируются меры по контролю его положения в ходе работы. До начала подъема все задействованные операторы, грузчики и стропальщики должны оговорить сигнальные жесты, которые позволят организованно и слаженно выполнить задачу.

Также эксплуатация грузоподъемных механизмов в некоторых случаях требует использования дополнительных средств изоляции и защиты самого груза. Например, если речь идет о перемещении опасных химических или взрывоопасных веществ. Управление механизмом реализуется в неспешном режиме. Оператор должен обеспечивать плавность и стабильность хода, учитывая факторы внешнего влияния на процесс. Если работы ведутся с применением автоматизированных устройств, то изначально задается оптимальная программа подъема с учетом характера груза и общего темпа работ.

Техника безопасности

Требования правил безопасности указывают на необходимость применения средств индивидуальной защиты. Оператор, обслуживающий ручной механизм, должен иметь перчатки, монтажную каску и при необходимости маску. Отдельное внимание еще при подготовке к работам уделяется вспомогательным техническим средствам, которые обеспечивают безопасность. В инфраструктуре монорельсов, тельферов и других блочных систем предусматриваются тормоза и стопперы с ограничителями. В случае потери контроля над грузом или самим механизмом они автоматически останавливают работу и фиксируют груз в текущем положении. Также безопасность грузоподъемных механизмов и обслуживающего персонала обеспечивается правилами размещения оборудования с точки зрения удаленности от участков, представляющих потенциальную угрозу. Производить работы не рекомендуется рядом с электротехнической аппаратурой, открытыми инженерными трассами, опасными веществами и стройматериалами.

Заключение

Использование малогабаритных подъемных механизмов является эффективным решением во многих логистических процессах. Если нет возможности применять полноформатное грузоподъемное оборудование, то гибкие в монтаже и не требующие особых затрат в использовании приспособления могут стать оптимальным решением. Тем более что работа с грузоподъемными механизмами в виде лебедок и тельферов, к примеру, требует минимальных организационных ресурсов. В условиях складского помещения или производственного цеха достаточно лишь смонтировать монорельсовую двутавровую линию и правильно выполнить установку приспособления. Еще проще организуется работа с домкратами и простейшими блоками. Но в каждом случае успешность выполнения подъемных мероприятий будет также зависеть от квалификации и опыта участвующих в этом процессе работников.