У галіне партовага машынабудавання,марскія краныадыгрываюць вырашальную ролю ў якасці асноўнага абсталявання для судоў, якія займаюцца пагрузкай і разгрузкай грузаў. Таксама вядомыя як марскія краны або вышкі, яны ў асноўным усталёўваюцца на суднах для апрацоўкі розных тыпаў грузаў і лічацца найважнейшым палубным абсталяваннем для суднабудаўнічых аперацый. Гэтыя краны адрозніваюцца кампактнай структурай, прывабным знешнім выглядам, бяспекай, надзейнасцю, энергаэфектыўнасцю, экалагічнасцю і выдатнай манеўранасцю. Іх стрэлы бываюць розных формаў, у тым лікупрамыя стрэлы, тэлескапічныя стрэлыіскладаныя штангі; і іх метады кіравання крыніцай харчавання разнастайныя, такія як ручныя, электрычныя і электрагідраўлічныя.
Марскія краны — гэта спецыяльнае абсталяванне, якое выконвае транспартныя аперацыі ў марскім асяроддзі, выконваючы такія важныя задачы, як перагрузка грузаў паміж суднамі, пастаўка грузаў у афшор, а таксама разгортванне і пад'ём падводнага абсталявання. Аднак спецыяльнае марское асяроддзе прымянення стварае значныя праблемы для кіравання марскімі кранамі. З аднаго боку, падобна на наземнае кранавае абсталяванне з недастатковай актыўнасцю, ім неабходна кантраляваць хістанне грузу падчас транспарціроўкі, каб забяспечыць дакладнасць пазіцыянавання і эфектыўнасць транспарціроўкі; з іншага боку, паколькі краны замацаваны на рухомых платформах, такіх як караблі, рух платформы будзе моцна ўплываць на рух грузу, і ў многіх выпадках рух кропак пад'ёму і пасадкі грузу часта адрозніваецца ад руху самога крана. Падчас працы як кранавае судна, так і судна, якое прымае, будуць хістацца, хістацца і ўздымацца з-за акіянскіх хваль, што прывядзе да хістання грузу. Падчас пад'ёму і апускання рух судна можа лёгка прывесці да паўторнага сутыкнення паднятага грузу з палубай або да таго, што груз, які быў апушчаны, але яшчэ не аддзелены ад крука, зноў завісне ў паветры, што пагражае бяспецы эксплуатацыі. Асабліва падчас пастаўкі боепрыпасаў паміж караблямі такі звязаны рух можа прывесці да больш сур'ёзных наступстваў. Такім чынам, кіраванне марскімі кранамі прыцягнула шырокую ўвагу ваеннага і грамадзянскага сектараў марской інжынерыі па ўсім свеце, і даследаванне кіравання такімі нелінейнымі, моцна звязанымі недастаткова ўзбуджанымі сістэмамі пры спецыяльных збурэннях мае вялікую тэарэтычную каштоўнасць і ўніверсальнае значэнне.
Кіраванне марскімі кранамі ў асноўным сканцэнтравана на двух аспектах: вертыкальнае кіраванне для памяншэння ўплыву руху корпуса і бакавое супрацьдзеянне хістанню для падаўлення ваганняў грузу. Для вертыкальнага кіравання распаўсюджаным метадам з'яўляецца падключэнне прымаючага судна праз механічную канструкцыю.судна-кран, адчуваюць іх адносны рух і сінхранізуюць змяненне даўжыні пад'ёмнага каната з рухам падзення прымаючага судна, тым самым кампенсуючы адносны рух паміж двума суднамі і завяршаючы пад'ём і транспарціроўку грузу. Аднак гэты метад мае асаблівыя патрабаванні да механічнай канструкцыі крана і накладвае значныя абмежаванні на вагу пад'ёму.
Кампазіцыя і рэжымы працы
Што да кампанентаў, то вышкавая прылада — гэта традыцыйнае грузапагрузачнае абсталяванне, якое складаецца з вышкі, грузавой стрэлы (або грузавой мачты), такелажу і лябёдкі (або грузавой лябёдкі) і г.д. Нягледзячы на наяўнасць вялікай колькасці канатаў і грувасткасць у эксплуатацыі, яна шырока выкарыстоўваецца дзякуючы сваёй простай канструкцыі, лёгкасці вырабу і нізкай кошту. Існуе два рэжымы пагрузкі і разгрузкі грузаў з дапамогай вышкі: аднастралёвы і двухстралёвы.
Пры працы з адной стралой для пагрузкі і разгрузкі грузу выкарыстоўваецца адна вышка. Пасля ўздыму грузу расцяжка нацягваецца, каб груз павярнуўся разам з вышкай да вонкавага борта або люка, затым груз апускаецца, і вышка паварочваецца ў зыходнае становішча, паўтараючы гэты працэс. Кожны раз вышку трэба паварочваць з дапамогай расцяжкі, што прыводзіць да нізкай эфектыўнасці і высокай працаёмкасці. Пры працы з падвойнай стралой выкарыстоўваюцца дзве вышкі: адна размешчана над люкам, а другая выцягнута над вонкавым бортам. Вышкі фіксуюцца ў пэўным працоўным становішчы з дапамогай расцяжак, а пад'ёмныя канаты дзвюх вышак злучаны з адным круком. Шляхам адпаведнага ўцягвання і адпускання двух пад'ёмных канатаў груз можна выгружаць з судна ў док або з дока на судна. Эфектыўнасць пагрузкі і разгрузкі пры працы з падвойнай стралой вышэйшая, чым пры працы з адной стралой, а працаёмкасць таксама ніжэйшая.
Пазней з'явіліся ўдасканаленыя прылады для пад'ёмных кранаў. Двухстворкавая пад'ёмная прылада — гэта ўдасканаленая прылада для пад'ёмных кранаў з адной стрэлай, якая мае толькі пад'ёмны трос і два камплекты левага і правага асобных пад'ёмных кранаў. Кранам кіруюць адна пад'ёмная лябёдка і дзве пад'ёмныя лябёдкі, што дазваляе лёгка кіраваць і забяспечвае высокую эфектыўнасць пагрузкі і разгрузкі. Прылада Abel — гэта ўдасканаленая прылада для пад'ёмных кранаў, якая мае пад'ёмную лябёдку, пад'ёмныя краны і лябёдкі з адцяжкамі. З дапамогай лябёдак яна дазваляе хутка размясціць крану ў любым становішчы, а таксама падымаць і апускаць груз у фіксаваных кропках у межах працоўнага радыуса крана, што з'яўляецца важным крокам да поўнай аўтаматызацыі пагрузкі і разгрузкі грузаў.
Прымяненне і структурныя характарыстыкі
Марскія кранышырока выкарыстоўваюцца на балкерах, кантэйнеравозах, нафтавых танкерах, шматмэтавых суднах і г.д., такіх якгрузавыя кранына балкерах і кантэйнеравозах, кранах-кранах на нафтавых танкерах іпалубныя кранына шматмэтавых суднах. У параўнанні з наземнымі кранамі, марскія краны ўсталёўваюцца на няўстойлівых суднах. Падчас працы судна будзе нахіляцца і хістацца, а працоўнае асяроддзе з'яўляецца жорсткім, схільным да эрозіі марскім ветрам і марской вадой; нават калі яны не працуюць, яны павінны супрацьстаяць знешнім сілам, такім як вецер, снег, хвалі, хістанне, ўздым і ўдары падчас навігацыі судна.
Яны бываюць розных канструктыўных формаў, у тым ліку паваротнага тыпу стралы, перасоўнага тыпу, тыпу з тросам і вылетам стрэлы, тыпу з цыліндрычным вылетам стрэлы, тыпу з тэлескапічнай стрэлай, тыпу са складанай стрэлай, тыпу А-вобразнай рамы і кампазітнага тыпу; і існуюць розныя спосабы прывада, у тым ліку электрычны, электрагідраўлічны, электрапнеўматычны, з прывадам ад бензінавага (дызельнага) рухавіка і ручны прывад і г.д. Тыповым прыкладам з'яўляецца электрагідраўлічны марскі кран, які выкарыстоўваецца для пагрузкі і разгрузкі грузаў на грузаперавозкі з сухімі грузамі.
Апорныя канструкцыі марскіх кранаў, такія як аснова калоны, корпус вежы і стрэла, у асноўным звараныя канструкцыйныя дэталі з металічных сталёвых лістоў. Ніжняя частка асновы калоны прыварана да корпуса судна для вытрымкі нагрузкі крана пад ціскам, а верхняя частка абсталявана паваротным падшыпнікам; корпус вежы — гэта апорная канструкцыя, ніжняя частка якой злучана з паваротным падшыпнікам і замацавана шарнірам да стрэлы, у верхняй частцы рухаюцца сталёвыя тросы блока шківа, унутраная частка выкарыстоўваецца як машыннае аддзяленне, а кабіна размешчана спераду; стрэла — гэта фермападобная канструкцыя, якая выкарыстоўваецца для падтрымкі цяжкіх прадметаў.
Выканаўчыя механізмы марскіх кранаў ўключаюць пад'ёмны механізм, механізм вылету і механізм павароту. Пад'ёмны механізм ажыццяўляе ўздым з дапамогай рухавіка, які прыводзіць у рух барабан, які круціцца праз рэдуктар, уцягваючы і адпускаючы сталёвы трос, каб крук рухаўся ўверх і ўніз; механізм вылету прымушае стрэлу круціцца ўверх і ўніз вакол ніжняй кропкі завесы, змяняючы вугал, з дапамогай рухавіка, які прыводзіць у рух барабан, які круціцца праз рэдуктар, уцягваючы і адпускаючы сталёвы трос, каб крук мог падымацца з рознай амплітудай; механізм павароту прымушае корпус вежы і стрэлу круціцца з дапамогай рухавіка, які прыводзіць у рух шасцярню, якая ўваходзіць у зачапленне з вялікай шасцярнёй паваротнага падшыпніка праз рэдуктар. Рэдуктары гэтых трох механізмаў абсталяваны нармальна замкнёнымі тармазамі для забеспячэння нармальнай працы кожнага руху. Дзякуючы скаардынаванай працы трох механізмаў груз можна падняць і размясціць у патрэбным становішчы ў межах працоўнага дыяпазону.
Электрычная сістэма кіравання і прывада складаецца з розных кампанентаў кіравання ў электрычным блоку кіравання, якія ўтвараюць сістэму кіравання, якая кіруецца і кантралюецца з дапамогай кнопак і ручак на кансолі з абодвух бакоў сядзення кабіны; гідраўлічная сістэма складаецца з помпаў, рухавікоў, клапанных груп, трубаправодаў і іх аксесуараў для кіравання і прывада некаторых выканаўчых механізмаў. Акрамя таго, марскія краны таксама абсталяваны дапаможнымі прыладамі, такімі як праходы і вентыляцыйныя прылады.
Класіфікацыя і іншыя пагрузачна-разгрузачныя машыны
Краны марскіх кранаў можна падзяліць на лёгкія і цяжкія. Краны грузападымальнасцю менш за 10 тон называюцца лёгкімі, а краны грузападымальнасцю больш за 10 тон — цяжкімі. Грузападымальнасць вызначаецца прызначэннем судна. Для агульных сухагрузных суднаў грузападымальнасць лёгкіх кранаў у аднастралевым рэжыме складае 3-5 тон, а ў двухстралевым — 1,5-3 тоны; для 10 000-тонных сухагрузных суднаў грузападымальнасць у аднастралевым рэжыме можа дасягаць 10 тон, а ў двухстралевым — 5 тон. Сучасным шматмэтавым суднам неабходна загружаць і разгружаць кантэйнеры, таму грузападымальнасць крана павінна быць не менш за 20-футавы кантэйнер (20 тон). Цяжкія краны выкарыстоўваюцца для пагрузкі і разгрузкі цяжкіх і буйнагабарытных грузаў, такіх як буйнагабарытная тэхніка і лакаматывы. Звычайна на грузавых суднах усталёўваюцца 1-2 цяжкія вышкі грузападымальнасцю ад 10 да 60 тон, некаторыя — ад 60 да 150 тон, а некаторыя — да 300 тон. Кожны грузавы трум агульнага сухагрузнага судна абсталяваны двума лёгкімі вышкамі, а кожны грузавы трум гіганцкага сухагрузнага судна часта абсталяваны чатырма.
Палубныя краныУсталёўваюцца на верхняй палубе судна, маюць кампактную канструкцыю, што дазваляе судну выкарыстоўваць большую плошчу палубы і мала ўплывае на бачнасць з мосціка. Яны простыя ў эксплуатацыі, маюць высокую эфектыўнасць пагрузкі і разгрузкі, гнуткія і патрабуюць нязначнай падрыхтоўкі перад пачаткам працы, таму яны выкарыстоўваюцца ўсё шырэй. Распаўсюджаныя тыпы ўключаюць стацыянарныя паваротныя краны, мабільныя паваротныя краны і партальныя краны з электрычнай і электрагідраўлічнай трансмісіяй.
Фіксаваныя паваротныя краныНайбольш шырока выкарыстоўваюцца партальныя краны, якія могуць працаваць з левага і правага бакоў паасобку або парамі, з грузападымальнасцю звычайна 3-5 тон. На шматмэтавых суднах адзін кран павінен падняць 20-футавы кантэйнер, а двайны кран павінен падняць 40-футавы кантэйнер (30 тон), таму іх грузападымальнасць можа дасягаць 25-30 тон. Мабільныя паваротныя краны выкарыстоўваюцца, калі для пагрузкі і разгрузкі грузаў патрабуецца вялікі пралёт і пажадана, каб страла крана не была занадта доўгай, і бываюць двух тыпаў: папярочна і падоўжна перамяшчаюцца ўздоўж судна. Партальныя краны шырока выкарыстоўваюцца на поўных кантэйнеравозах і баржаносах, звычайна чатырохногія або С-падобныя. Яны маюць высуўную стралу, пад'ёмную бэльку, рухомы мост і кабіну. Гарызантальная галоўная бэлька моста вышэйшая за кантэйнеры, якія складаюцца на палубе, і абсталявана прыладай аўтаматычнага пазіцыянавання, якая дазваляе дакладна размяшчаць кантэйнеры ў кантэйнерных рашотках або складаць іх на палубе падчас пагрузкі. На баржаносах больш партальных кранаў, чым на кантэйнеравозах, грузападымальнасць якіх дасягае некалькіх сотняў тон.
Акрамя марскіх кранаў, да іншых пагрузачна-разгрузачных машын адносяцца ў асноўным ліфты, пад'ёмнікі і канвееры. Ліфты рухаюцца вертыкальна на судне па накіроўвалых рэйках, якія выкарыстоўваюцца для ўздыму і апускання грузаў паміж палубамі. Напрыклад, суда тыпу «рол-он-рол-оф» часта выкарыстоўваюць ліфты для злучэння розных палуб для перавозкі грузаў, у тым ліку нажнічнага тыпу і ланцуговага тыпу, даўжынёй 9-18,5 метраў і шырынёй 3-5 метраў. Некаторыя баржавозы таксама выкарыстоўваюць іх для пагрузкі і разгрузкі барж, але іх грузападымальнасць значна большая, чым у судоў тыпу «рол-он-рол-оф». Пад'ёмнікі бесперапынна перавозяць тавары ў вертыкальным або вялікім нахіленым кірунку, а канвееры бесперапынна перавозяць тавары ў гарызантальным або малым нахіленым кірунку. Гэтыя два тыпы машын у асноўным выкарыстоўваюцца на самаразгрузачных суднах або суднах, якія загружаюцца і разгружаюцца праз бакавыя дзверы.
Дзякуючы разнастайным канструкцыям, багатым функцыям і здольнасці адаптавацца да розных сцэнарыяў, марскія краны сталі незаменным ключавым абсталяваннем у суднаходных аперацыях. З развіццём суднаходнага транспарту і марской тэхнікі яны будуць працягваць удасканальвацца з пункту гледжання эфектыўнасці і інтэлектуальнасці, пастаянна спрыяючы эфектыўным марскім перавозкам і эксплуатацыі.
Час публікацыі: 08 жніўня 2025 г.
