Грейфер для сыпучих материалов
На сегодняшний день достаточно часто в различных сферах производственной и промышленной деятельности незаменимым оборудованием является грейферный захват. Это специальное подвесное устройство съемного характера, которое, как правило, крепится к крановой технике для осуществления захватных и погрузочных работ. Стоит отметить, что грейферы для сыпучих материалов могут подразделяться по видам материала, который они грузят. Эти устройства могут предназначаться для работы с твердыми и негабаритными материалами или для сыпучих грузов. Именно о них речь и пойдет в данной статье.
Устройство грейфера для сыпучих материалов
Как правило, грейфер для грузов сыпучего типа бывает двухчелюстным, то есть состоит из двух одинаковых половин, так называемых «челюстей». Стоит отметить, что грейферы являются канатными и могут быть оснащены либо одним, либо двумя канатами. Одноканатный грейфер производит опускание и подъем груза. В свою очередь, двухканатный грейфер для сыпучих материалов является более продуктивным вариантом, поскольку кроме подъема и опускания груза он еще и сам его забирает, то есть один канат такого грейфера предназначен для движения грейферного захвата, а второй канат производит сжимание и разжим его челюстей.
Челюсти грейфера для сыпучих материалов выполнены в виде ковшей, которые при сжатии образуют большую емкость, в которой непосредственно производится транспортировка груза на место выгрузки. То есть при запуске механизма челюстей, они производят сжимание, при этом захватывая одновременно со сжатием сыпучий материал. После того, как захват сырья выполнен и челюсти грейферной установки полностью сжаты, крановая установка начинает поднимать грейферное устройство на нужную высоту, и перемещать ковш с грузом на место для разгрузки материала.
Управление и принцип работы грейфера для сыпучих материалов
Данное устройство работает под непосредственным управлением крановщика. Работа с представленным оборудованием является достаточно легкой и не требует никакого специального навыка, поскольку все операции происходят буквально в три этапа. Это запуск грейфера, разжатие и сжатие челюстей с одновременным захватом груза и его последующая транспортировка в ковше устройства.
Простота в управлении таким устройством, как грейфер для сыпучих материалов, достигается за счет того, что данное устройство сконструировано особым образом: при соприкосновении челюстей с опорной поверхностью, они разжимаются в автоматическом режиме. Вместимость грейферного захвата может варьироваться в зависимости от непосредственного назначения устройства, средним показателем является от полутора до трех кубометров материала. Как правило, наиболее часто используются грейферы вместимостью в полтора кубических метра.
Модификации грейферов для сыпучих материалов
Важным является то, какой грузоподъемностью обладает сам кран, на который будет подвешиваться грейфер. Вообще, грейферные установки делятся на три типа. Легкие производят подъем таких грузов, как уголь, шлак, зерно, семена, и сахарный песок. Существуют грейферы для сыпучих материалов среднего уровня тяжести, на которых чаще всего происходит перемещение песка, щебенки, гравийного материала, цемента, угля отсевного типа, металлургического шлака, соли, шамота, серы, всевозможных удобрений и добавок, почвы и другого аналогичного материала.
Следующим типом грейферного захвата для сыпучих грузов является тяжелая установка, которая производит перемещение бокситов, медно-никелевых и железорудных концентратов, руды разных типов, ферросплавов и других материалов такого типа. И наконец, существуют грейферы очень тяжелого типа, которые перемещают такие грузы, как свинцовый концентрат и другие тому подобные грузы.
Классификация грузов, для которых предназначены грейферы
В данной статье приведены выдержки из ГОСТ 24599-87 “Грейферы канатные для навалочных грузов” которые помогут Вам лучше ориентироваться в маркировках наших грейферов.
1. Грузы подразделяют на группы по насыпной плотности в соответствии со следующей таблицей
| Группа грузов | Насыпная плотность, т/м | ||
|---|---|---|---|
| Наименование | Обозначение | Не менее | Не более |
| Весьма легкие | ВЛ1 | – | 0,40 |
| ВЛ2 | 0,40 | 0,63 | |
| Легкие | Л1 | 0,63 | 0,80 |
| Л2 | 0,80 | 1,00 | |
| Средние | С1 | 1,00 | 1,25 |
| С2 | 1,25 | 1,60 | |
| СЗ | 1,60 | 2,00 | |
| Тяжелые | Т1 | 2,00 | 2,50 |
| Т2 | 2,50 | 3,20 | |
| Весьма тяжелые | ВТ1 | 3,20 | 4,00 |
| ВТ2 | 4,00 | 4,50 | |
Допускается относить отдельные группы грузов к соседней группе грузов, причем к ближайшей последующей группе допускается относить грузы с повышенной вязкостью, уплотняемостью и податливостью внедрению, а к ближайшей предыдущей группе – грузы с противоположными свойствами.
2. Грузы с кусками размеров, превышающих указанные в таблице, относят к труднозачерпываемым, что обозначается буквой “т” после основного обозначения группы, например Т1т, Л2т и т.д.
| Грузоподъемность крана, т | Размеры кусков, мм | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Средневзвешенные, по группам для грузов | Максимальные | |||||
| ВЛ | Л | С | Т | ВТ | ||
| До 8 | 100 | 80 | 63 | 50 | 40 | 250 |
| От 8 до 16 включительно | 125 | 100 | 80 | 63 | 50 | 320 |
| Св. 16 | 160 | 125 | 100 | 80 | 63 | 400 |
3. К труднозачерпываемым относят грузы, утратившие сыпучесть из-за слеживания, смерзания или спекания, если нет возможности восстановить их сыпучесть рыхлением, размораживанием и другими средствами до перегрузки грейферами.
4. Груз, состоящий из бесформенных или удлиненных элементов (волокон) значительная часть которого выходит за пределы объема, ограниченного челюстями грейфера, обозначают буквами “то” после основного обозначения группы груза, например ВЛ2то.
5. Сыпучие неслеживающиеся порошкообразные и зернистые грузы относят к легкозачерпываемым грузам и обозначают буквой “л” после основного обозначения группы, начиная с группы С1, например С1л, Т2л и т.д.
6. Грузы, к предотвращению просыпи и сдувания которых предъявляют повышенные требования, называются легкосыпучими и обозначают буквой “с” после основного обозначения группы, например Л1с, С1лс и т.д.
7. В стандартах (технических условиях) на грейферы конкретных типов (мoдeлeй), кроме указания группы груза, следует приводить перечень конкретных видов (марок, сортов) грузов, для которых этот грейфер предназначен и признан пригодным по результатам испытаний на зачерпывающую способность. Допускается предназначать грейфер для груза конкретного вида (марки сорта).
Обновленная нотация GRAB снижает требования к усилению трюмов
Предоставление судовладельцам гибких вариантов классификации без ущерба для безопасности является главным приоритетом для DNV GL. Во многих случаях это можно сделать, учитывая различия между типами и размерами судов, которые менялись с течением времени. Одним из примеров является обозначение класса GRAB, которое свидетельствует об усилении грузового отсека для защиты судна от ударов грузовых захватов во время операций по разгрузке. DNV GL недавно обновила нотацию GRAB, чтобы позволить владельцам сухогрузных судов принимать гораздо меньший вес грейфера при расчете необходимых усилений грузового трюма.
«Новая версия этого обозначения класса сэкономит деньги владельцев», — говорит Ян Рюде, эксперт по типам судов MPV, конструкции корпуса и оснащению в DNV GL. «Это означает, что меньшим кораблям, которые используют более легкие грейферы, потребуется менее массивное усиление. Это также дает владельцам больше гибкости в определении расчетного веса захвата».
Захваты могут нанести ущерб
Когда грейфер опускается в грузовой отсек, он в конечном итоге ударяется о дно или иногда даже о боковые стенки. Это неизбежно и может привести к вмятинам на стальных пластинах или даже повреждению конструкции. Кроме того, большой и тяжелый захват с большей вероятностью нанесет ущерб, чем меньший и легкий.
Кроме того, ближе к концу процесса разгрузки в трюм часто опускают один или два бульдозера, чтобы вытолкнуть оставшийся груз в середину, чтобы грейфер мог его поднять. Бульдозеры также создают нагрузку на днище и нижние боковые стенки трюма.
Растущие размеры корабля и грейфера увеличивают ударные нагрузки
Эти напряжения необходимо учитывать при проектировании судна, чтобы защитить его конструктивную целостность.
Дно и боковые стенки грузового отсека должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать ударные нагрузки грейферов и бульдозерных щитов.
Манфред Кляйбер, руководитель проектно-конструкторского отдела компании PEINER SMAG Lifting Technologies в Зальцгиттере, Германия, заметил, что конструкции грейферов со временем менялись. «Поскольку балкеры и грузовые трюмы за последние десятилетия становились все больше и больше, были разработаны более крупные и тяжелые грейферы, чтобы ускорить процесс разгрузки и сократить время сталии», — говорит он. «В результате возросли и напряжения на днище и борта сухогрузов».
Меньшие корабли требуют других спецификаций
Рост размеров судов и грейферов ставит владельцев небольших судов в невыгодное положение. «Грейферы мегаразмеров, разработанные для современных больших балкеров, не могут использоваться в небольших грузовых отсеках минивэнов.
Тем не менее, в прошлом к небольшим минивэнам применялись те же правила усиления, что и к большим сухогрузам», — отмечает эксперт DNV GL Рюде. Более ранние версии нотации GRAB от DNV GL, которые основаны на правилах судостроения в DNVGL-RU-SHIP Pt. 6, гл. 1 сек. 1, предполагается, что пустой грейфер весит не менее 20 метрических тонн. «Это предположение оказалось слишком консервативным для минивэнов, — говорит Рюде. «Поэтому владельцы попросили нас рассмотреть возможность смягчения требований к усилению для небольших судов, которые могут использовать только легкие грузовые захваты».
Развитие конструкции грейфера
Производители грейферов, такие как PEINER SMAG, вложили значительные ресурсы в исследования и разработки для усовершенствования погрузочно-разгрузочного оборудования.
Точность изготовления предотвращает скручивание и просачивание
Толщина листового материала, используемого для изготовления грейферов, может быть уменьшена только за счет использования мелкозернистых конструкционных сталей, сохраняющих высокую прочность на растяжение. «Предел текучести этих сталей в два раза выше, чем у обычных конструкционных сталей», — отмечает Кляйбер. «Но модуль упругости тот же.
Для обеспечения жесткости на кручение и предотвращения деформации во время использования мы применяем различные усиливающие элементы, такие как ребра и косынки. Использование более тонкого листового металла также снижает количество присадочного металла, необходимого для сварных швов».
Чтобы реализовать эти конструктивные характеристики и добиться высочайшего качества, сварщики и другие рабочие по металлу должны придерживаться строгих производственных стандартов, подчеркивает Кляйбер. «Захват, который скручивается или не закрывается плотно при подъеме сыпучих грузов, таких как сахар, соль или зерно, приведет к потерям из-за капель, задержит операцию разгрузки и, возможно, сбросит ценный продукт в воду или на причал».
Новая нотация GRAB отвечает потребностям владельцев минивэнов.
Все эти технические достижения позволили пересмотреть обозначение GRAB, говорит Ян Рюде из DNV GL, поскольку современные облегченные грейферы эффективны, а также снижают износ стальных пластин в грузовых отсеках.
После тщательных консультаций с заинтересованными сторонами в отрасли DNV GL изменила свои правила. Обновленная нотация GRAB, вступившая в силу в июле 2020 года, указывает минимальный вес захвата 10 метрических тонн (мт). Это означает, что, поскольку используются исключительно легкие грейферы, допускается меньшая толщина стального листа арматуры в обозначении класса.
«Возможность использовать 16-миллиметровые стальные листы вместо 18-миллиметровых, например, дает значительное преимущество в затратах в проекте новой постройки, а также увеличивает полезную нагрузку, которую может нести судно», — подчеркивает Рюде. «Кроме того, поскольку коррозия и износ постепенно уменьшают толщину листов, может пройти гораздо больше времени, пока дно грузового отсека не достигнет минимальной толщины, указанной для корабля, и, следовательно, до тех пор, пока не потребуется модернизация листов. Другой вариант, который владельцы минивэнов могут рассмотреть, когда нижние пластины изнашиваются меньше, — это использовать только более легкие грейферы — грейферы, для которых требуется меньшая минимальная толщина».
Даже захваты грузов можно оцифровать
Ассортимент продукции PEINER SMAG также включает захваты для других отраслей промышленности, например, мусоросжигательных заводов. «Этот тип оборудования высоко автоматизирован», — говорит Манфред Кляйбер. «По сути, камеры и датчики могут быть добавлены к любому захвату для улучшения контроля и автоматизации определенных этапов процесса». Спрос со стороны портов и верфей до сих пор был снижен, но может возрасти, когда заинтересованные стороны начнут видеть преимущества. «Добавление элементов дистанционного управления и цифровых контуров управления может еще больше снизить вероятность повреждения и ускорить операции по разгрузке», — говорит эксперт по исследованиям и разработкам. Ян Рюде ответил быстро: «В DNV GL мы определенно поддержим эту разработку и предложим услуги по сертификации и одобрению нашего оборудования, как только порты и судоходные компании укажут, что они готовы сделать следующий шаг».
Просмотр информации об авторских правах на изображение
Информация об авторских правах на изображение
- ИВАН КУЗКИН – Shutterstock.com
- PEINER SMAG Lifting Technologies GmbH
DNV Эксперт
Классификация грейферного ковша — Знания
Классификация грейферного ковша
Дата:09 июля 2021 г.
Грейферный ковш представляет собой разбрасыватель, который захватывает и выгружает сыпучие материалы путем открытия и закрытия двух левых и правых комбинированных ковшей или нескольких захватов.
Грейферные ковши можно разделить на легкие (например, для захвата зерна), средние (например, для захвата гравия) и тяжелые (например, для захвата железной руды) в зависимости от насыпной плотности захватываемых материалов.
По количеству захватов он делится на двухчелюстной грейфер и многочелюстной грейфер.
Чаще всего используется двухчелюстной грейфер. Для крупной руды, железных опилок и стального лома рекомендуется использовать многочелюстной грейферный ковш, поскольку он имеет характеристики нескольких когтей и острых зазубрин, которые легко вставлять в кучу и могут получить лучший эффект захвата.
Существует также ножничный грейфер, который имитирует принцип конструкции ножниц. Его сила захвата может постепенно увеличиваться при смыкании челюстей и достигать максимального значения в конце смыкания. Отверстие горловины ковша и площадь покрытия материалов также больше, чем у обычных грейферов, что улучшает способность захвата и способствует очистке склада материала и кабины. Тем не менее, эффект плохой для больших материалов из-за его небольшого начального усилия захвата.
В зависимости от режима движения его можно разделить на две категории: гидравлический грейфер и механический грейфер.
1. Гидравлический грейферный ковш
Сам гидравлический грейферный ковш оснащен открывающейся и закрывающейся конструкцией и обычно приводится в действие гидравлическим цилиндром.
Он широко используется в специальном гидравлическом оборудовании, таком как гидравлические экскаваторы, башни гидравлических кранов и т. д. Он может заменить крюк краном для захвата и подъема сыпучих грузов.
Гидравлические грейферы представляют собой гидравлические конструкционные детали. Сварка является наиболее важным производственным процессом для гидравлических грейферов. Качество сварки напрямую влияет на прочность конструкции и срок службы грейферов. Кроме того, гидроцилиндр также является наиболее важным компонентом привода.
2. Механический грейфер
Сам механический грейфер не имеет открывающейся и закрывающейся конструкции. Обычно он приводится в движение тросом или внешней силой шатуна. По рабочим характеристикам его можно разделить на двухканатный и одноканатный. Чаще всего используется двойной захват.
Грейферный ковш двухканатный имеет несущий канат и открывающий и закрывающий трос, которые намотаны соответственно на барабан поддерживающего механизма и открывающего и закрывающего механизма.
