Рабочие механизмы включают подъемный механизм, механизм перемещения, механизм изменения вылета стрелы и механизм поворота; вместе они называются «четырьмя основными механизмами» крана.
«Подъемный механизм» — это механизм, используемый для вертикального подъема материалов. Это незаменимый компонент любого крана и, следовательно, самый важный и основной механизм машины.
«Передвижной механизм» — это механизм, который облегчает горизонтальную транспортировку материалов за счет движения самого крана или его тележки. Они делятся на безрельсовые и рельсовые-типы; кроме того, по способу привода они подразделяются на самоходные-и буксируемые.
«Механизм изменения вылета стрелы» — это рабочий механизм, уникальный для стреловых кранов. Он функционирует путем изменения длины и/или угла подъема стрелы (стрелы) для регулировки рабочего радиуса крана.
«Поворотный механизм» позволяет стреле вращаться вокруг вертикальной оси крана, тем самым облегчая перемещение материалов в пределах круговой пространственной оболочки. Краны достигают цели транспортировки материалов либо за счет независимой работы одного механизма, либо за счет скоординированной работы нескольких механизмов.
Приводные устройства
Приводные устройства — это генераторы энергии-, используемые для приведения в действие рабочих механизмов. К распространенным приводным устройствам относятся электроприводы, приводы двигателей внутреннего сгорания и ручные приводы. Электричество является чистым и экономичным источником энергии; следовательно, системы электропривода представляют собой преобладающий тип привода современных кранов. Почти все рельсовые-краны, подъемники и лифты,-а также другое подъемное оборудование, работающее в ограниченном диапазоне-, используют электроприводы. И наоборот, мобильные краны, способные перемещаться на большие расстояния (например, автокраны и гусеничные краны), обычно используют двигатели внутреннего сгорания. Ручные приводы подходят для небольшого и легкого подъемного оборудования; они также служат вспомогательными или резервными источниками питания для определенного оборудования или временным источником питания во время чрезвычайных ситуаций или аварий.
Загрузка-манипуляционных устройств
Грузоподъемные-погрузочно-разгрузочные устройства — это компоненты, которые обеспечивают физическую связь между материалом и краном-с помощью подъема, захвата, всасывания, зажима, поддержки или других средств-, облегчающих подъем и транспортировку материала. Конкретный тип используемого погрузочно-разгрузочного устройства-зависит от категории, физической формы и объема поднимаемого материала. Например, для упакованных или отдельных предметов обычно используются крючки или подъемные кольца; для сыпучих материалов (таких как зерно или руда) обычно используются грейферы или бункеры; а жидкие материалы обрабатываются с использованием контейнеров, цистерн или аналогичных емкостей. Существуют также специальные подъемные приспособления, предназначенные для конкретных материалов,-такие как подвесные монорельсовые распорные балки для перемещения удлиненных предметов, электромагнитные патроны для подъема ферромагнитных материалов, вращающиеся крюки, специально используемые в металлургическом секторе, а также устройства-погрузочно-разгрузочные работы, такие как шнековые разгрузчики и ковшовые-колесные разгрузчики, а также специальные разбрасыватели для морских контейнеров. Выбор подходящего устройства-погрузочно-разгрузочного устройства может значительно снизить физические нагрузки, необходимые операторам, и значительно повысить эффективность работы. Предотвращение случайного падения грузов-обеспечивает тем самым как безопасность персонала, так и целостность поднимаемых предметов-является фундаментальным требованием безопасности для всех подобных-устройств для перемещения материалов.
Металлическая конструкция
Металлическая конструкция крана представляет собой стальной каркас, изготовленный из прокатных металлических профилей (таких как угловая сталь, швеллер, двутавровые балки и стальные трубы) и стальных пластин в качестве основных компонентов. Эти компоненты соединяются вместе-обычно с помощью сварки, клепки или болтового соединения-в соответствии с конкретными правилами проектирования конструкции, чтобы выдерживать как собственный вес крана, так и его рабочую полезную нагрузку. Вес металлической конструкции обычно составляет примерно от 40 % до 70 % от общего веса крана-эта цифра может достигать 90 % у тяжелых-кранов-, а себестоимость изготовления составляет более 30 % от общей себестоимости крана. В зависимости от конструкции металлические конструкции можно разделить на два типа: сплошные-стенчатые конструкции (изготовленные из стальных пластин, также известные как коробчатые-балочные конструкции) и решетчатые конструкции (обычно изготавливаемые из катаных профилей, которые обычно встречаются в решетчатых стрелах и решетчатых колоннах). Они представляют собой основные -несущие элементы металлического каркаса крана. К этим основным -несущим элементам относятся колонны (осевые-несущие элементы), балки (изгибающиеся элементы) и стрелы (элементы, подвергающиеся комбинированному сжатию и изгибу); различные комбинации этих элементов позволяют создавать краны с разнообразными функциональными возможностями. Эксплуатационные характеристики металлоконструкции крана определяются сложным распределением напряжений, значительным собственным весом, высокой материалоёмкостью и присущей конструкции подвижностью.
Система управления
Система управления использует электрические и гидравлические подсистемы для управления движением отдельных механизмов крана и машины в целом, тем самым облегчая различные подъемные операции. Эта система управления и командования включает в себя множество контроллеров, интерфейсов дисплея, связанных компонентов и электрических схем, служащих основным интерфейсом для взаимодействия человека с машиной. Следовательно, в этой системе наиболее ощутимо воплощены принципы и требования эргономики безопасности. Рабочее состояние и целостность этой системы напрямую определяют качество, эффективность и безопасность всей подъемной операции.
Ключевым отличием кранов от другой техники общего-назначения является сочетание массивной мобильной металлической конструкции и скоординированной работы множества независимых механических подсистем. Такие характеристики, как прерывистая циклическая работа, переменная подъемная нагрузка, несогласованные циклы движения различных механизмов, асинхронная загрузка компонентов и совместные операции с участием нескольких сотрудников, еще больше усугубляют эксплуатационную сложность кранов. Эти факторы создают многочисленные угрозы безопасности, расширяют масштаб потенциальной опасности, создают множество точек-предрасположенности к авариям и несут потенциальную опасность серьезных последствий; следовательно, безопасность крана имеет первостепенное значение.