Кран подъемный (журавль) — машина для подъема, опускания и для горизонтального перемещения грузов. Характерную часть К. составляет наклонное ребро — укосина, служащая упором при подъеме груза; она сообщает К. внешний вид, от которого произошло его название (Kranich — журавль). В настоящее время, однако, название это применяется вообще к сильным подъемным механизмам и при отсутствии этой характерной части. К. бывают: ручные, паровые, гидравлические и электрические. По конструкции, виду и способу действия, они разделяются на неподвижные (сгонные и свободно-стоящие) и катучие (мостовые, железнодорожные, портовые и пр.). Подобные им машины были в употреблении уже при постройке египетских пирамид; древние греки употребляли их при осадных работах. Древнейшим, дошедшим до нас, изображением подъемного К. считается машина, представленная в сочинении Виоле ле-Дюка и употребленная в XIII в. при постройке крепостной башни. Удобство употребления К. обеспечили им выдающуюся роль в современной торговле и промышленности: для перемещения громоздких и тяжелых предметов, в роде стволов пушек, броневых плит и т. д. установлены на некоторых заводах и в портах К. громаднейших размеров. В ручном К. механизм для поднятия цепи представляет собою простой ворот, приводимый в движение рукояткой. В паровых К. подъемный механизм представляет собою паровую лебедку, в электрических К. паровая машина заменена электродвигателем. Во всех этих К. движение груза медленнее движения рабочего или иного двигателя. В гидравлических К. применяется обратный порядок передачи, т. е. при медленном движении гидравлического поршня груз совершает большое перемещение — помощью полиспаста, неподвижные блоки которого прикреплены к днищу гидравлического цилиндра, а подвижные блоки передвигаются вместе с поршнем. Различают К.: поворотные, помощью которых груз подымается вертикально, причем укосина крана может в то же время вращаться около вертикальной оси, мостовые, представляющие собой подъемную тележку, передвигающуюся по балкам, катучие, плавучие и пр. Затем, по назначению и форме различают также литейные, железнодорожные, триногие, стенные К. и проч. На фиг. 1 представлен поворотный К., употребляемый преимущественно в товарных складах.
Помощью этого К. груз может совершать полный оборот вокруг колонны или стойки. Груз захватывается крюком, привешенным к цепи К., которая перекинута через блок, укрепленный на конце укосины. Наверху колонны укреплен барабан, на окружности которого навивается цепь при подъеме груза. На одной оси с этим барабаном насажено колесо, которое получает свое движение от шестерни ручного ворота, укрепленного внизу колонны. Другая конструкция ручного К. представлена на фиг. 2.
Это литейный К., в котором диаметр окружности, описываемой грузом вокруг колонны, может изменяться. Блок R, к которому привешивается груз, перемещается вдоль перекладины или стрелы А помощью тележки L. Это производится вращением, посредством цепи на чертеже не показанной, колесца r, насаженного на вал п, который при вращении, сцепляясь винтовой нарезкой с зубчатым колесом тележки L, передвигает ее вдоль перекладины. Вращение всего строения обоих описанных К. около вертикальной оси производится непосредственно руками рабочего, между тем как для вращения паровых, гидравлических и электрических К. устраивается двигатель. На портовых набережных и пристанях устанавливаются свободно стоящие поворотные К., колонна которых вращается на одной нижней цапфе. В гидравлическом поворотном К., фиг. 3, колонна составляет одно целое с укосиной и склепывается обыкновенно из железных частей (система Ферберна, 1850 г.).
Свободно стоящие паровые поворотные К. обыкновенно состоят из вертикальной колонны, установленной на неподвижном фундаменте, причем вокруг верхнего конца колонны вращается горизонтальная поперечина с подъемным механизмом. Для перемещения особенно значительных грузов употребляются треногие К., представляющие видоизменение обыкновенных козел. В К. этого рода две ноги укреплены в основании на шарнирах, третья же нога, более длинная, может передвигаться своей подошвой вдоль основания, так что вершина К. при этом наклоняется. Таким образом, одновременно с подъемом и опусканием груза, можно передвигать его также горизонтально.
На чертеже 2 таблицы I изображен паровой катучий К., передвигающийся по рельсовому пути (постройка галерей лондонской всемирной выставки 1862 г.). Укосина этого К. вращается у основания на шарнире, так что помощью цепи, действующей на верхний ее конец, ее можно опускать и поднимать. Паровая машина и котел установлены на платформе К. таким образом, что тяжестью своею уравновешивают поднимаемый груз. Образец электрического катучего крана новейшей конструкции представлен на фиг. 4. Мостовой К. состоит из горизонтальной балки (мостика), перекатывающейся на колесах по возвышенному рельсовому пути, причем груз подвешивается к тележке, которая, в свою очередь, передвигается вдоль мостика.
На чертеже 1 таблицы II представлен подобный К., приводимый в действие электричеством. Мостовые K. употребляются преимущественно в мастерских (для подачи тяжелых предметов к станкам), в литейных (для перемещения и поворачивания ковшей) и при больших постройках (для подъема тяжелых предметов). Плавучие К. помещаются на широкой барке или на плоту и обыкновенно устраиваются в виде трехногих козел, или же на плоту устанавливается столб в виде башни с горизонтальной поперечиной наверху, по которой передвигается катучая тележка. К этой конструкции принадлежит большой плавучий К. в Бруклине, с подъемной силой в 75 т., употребляемый при сборке самых высоких кораблей.
Иногда на самых судах устанавливаются подъемные К. разной конструкции для перегрузки товаров или для перемещения принадлежностей судна (черт. 3 табл. I, гидравлический К. на палубе парохода). При бездействии этого К. укосина его снимается. На черт. 1 табл. II представлен электрический мостовой К. мастерской, устроенный таким образом, что им можно управлять снизу, хотя тележка К. движется под самым потолком помещения. Особенно экономичными в работе оказались новые электрические К. набережных Гамбургского порта (черт. 2, таблица II). Эти поворотные К. для нагрузки и выгрузки кораблей установлены на катучих платформах, передвигающихся одним концом вдоль балки, прикрепленной к стенам складов на высоте второго этажа, а другим концом, имеющим форму вертикальной стойки, вдоль края набережной. Под этими К. проходят железнодорожные поезда. Оба механизма верхней части К. для подъема груза и для поворачивания К. управляются двумя отдельными электродвигателями, из которых каждый приводится в действие особым рычагом. При опускании груза электродвигатель подъемного механизма действует как тормоз и этим превращается в генератор тока, приобретая вновь запас работы, чем сберегается до 20% расходуемого тока. Применение электричества к действию К. представляет еще другие преимущества. Коэффициент полезного действия динамомашин (см.) гораздо больше того же коэффициента паровых машин, построенных для К. Затем, коэффициент этот в электрических К. остается постоянным, тогда как в паровом К., вследствие неплотностей, способствующих утечке пара, с течением времени полезное действие К. понижается. При электродвигателях расход электрической энергии приблизительно пропорционален производимой работе, чего невозможно достигнуть в большинстве паровых К., так как машины этого рода обыкновенно устраиваются для работы с постоянным расширением. Наконец, электрические устройства не требуют столь частых починок, как паровые К. По стоимости, электрические подъемные К. с принадлежностями, в среднем, почти соответствуют паровым К. той же силы. В случае установки большого числа К., сравнение стоимости устройства и содержания, судя по каталогам специальных заводов, занимающихся постройкой электрических К. (Эрликон близ Цюриха, Ваймшерст и Голлейк в Лондоне), оказывается, за редкими исключениями, к выгоде этих последних. В особенности важно то, что применение электричества дает возможность устанавливать подъемные К. в таких пунктах, где нет места для двигателя. Генератор электрического тока может быть установлен на расстоянии 100-200 и более м. от К., с которыми он соединяется обыкновенным металлическим проводом. На черт. 4 табл. I представлен катучий гидравлический К. Генуэзского порта: при громадных размерах он мало стесняет портовую площадь, так как под аркою его проходят жел.-дорож. поезда. Некоторые из К., построенных в новейшее время, отличаются особенно большими размерами. Так, на верфи судостроительного товарищества в Говане, близ Глазгова, установлен паровой треногий К. с подъемной силой в 130 т. Новый паровой К. Гамбургского порта (черт. 1 табл. I) имеет подъемную силу даже в 150 т. При помощи этого К., высотой в 33 м., подымаются самые тяжелые орудия и броневые плиты. На заводе Шнейдера в Крезо установлен электрический мостовой К., силой также в 150 т. Наибольшей же подъемной силой из числа существующих К. (160 т.) отличается установленный в 1891 г. громадный гидравлический К. морского арсенала в Специи (черт. 3 табл. II), также назначенный преимущественно для погрузки на суда тяжелых крепостных орудий.
К. для жерновов (фиг. 1) состоит из вертикальной стойки А, поперечины B, укосины C или тяги С', или включает и ту, и другую из этих частей. На конце поперечины делается отверстие, чрез него проходит винт D, в нижней вилкообразной части которого пропущен болт и на него навешены две железные дуги FF, с прикованными к ним цапфами аа. При подъеме жернова цапфы аа закладываются в трубки, вставленные в боковую поверхность жернова при его изготовлении; действуя на рукоятки, прикованные к матке Е, поднимают винт, а с ним и жернов, поворачиваемый на цапфах аа, так что нижняя мелющая его поверхность может быть обращена вверх и в этом состоянии жернов может быть спущен или на тележку, для перевозки его к месту исправления, или на подставки около постава.
Приложения
править
