Подъемно-транспортные машины

 
 
 
 
В. Ф. Константинов 
 
 
 
 
 
ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫЕ МАШИНЫ 
 
Учебное пособие 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Москва   Вологда 
«Инфра-Инженерия» 
2023

УДК 621.86 
ББК 39.9 
К65 
 
Рецензенты: 
д. т. н., профессор (ООО «Кудесник», г. Москва)  
Шимкович Дмитрий Григорьевич;  
к. т. н., доцент, доцент кафедры проектирования объектов лесного 
комплекса Мытищинского филиала МГТУ им. Н. Э. Баумана  
Подрубалов Максим Валерьевич 
 
 
Константинов, В. Ф.  
К65 
 
Подъемно-транспортные машины : учебное пособие / 
В. Ф. Константинов. – Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 
2023. – 204 с. : ил., табл. 
ISBN 978-5-9729-1161-5 
 
Рассмотрено назначение подъемно-транспортных устройств, дана их общая классификация. Изложены методы расчета 
отдельных механизмов, а также приведены конструкции грузоподъемных и транспортирующих машин, пневмотранспортных 
установок, применяемых для транспортных операций на лесозаготовительных и деревообрабатывающих предприятиях. По всем 
разделам приведены практические примеры расчета, а также необходимые справочные материалы. 
Для студентов высших и средних учебных заведений, 
изучающих дисциплину «Подъемно-транспортные машины». 
 
 
УДК 621.86 
 
ББК 39.9 
 
 
 
ISBN 978-5-9729-1161-5 
” Константинов В. Ф., 2023 
 
” Издательство «Инфра-Инженерия», 2023 
 
” Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2023 

ОГЛАВЛЕНИЕ 
ПРЕДИСЛОВИЕ 
......................................................................................... 6 
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ........................................................................ 7 
ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................. 8 
1. НАЗНАЧЕНИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ  
ПАРАМЕТРЫ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МАШИН..................................... 9 
1.1. Классификация подъемно-транспортных средств ....................... 9 
1.2. Эксплуатационные параметры грузоподъемных машин 
................. 20 
1.3. Пример решения задачи................................................................ 28 
Вопросы для самопроверки 
................................................................. 32 
2. ДЕТАЛИ И УЗЛЫ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МАШИН  
СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ 
........................................................ 32 
2.1. Стальные канаты ........................................................................... 32 
2.2. Перемещение грузов с применением полиспастов .................... 35 
2.3. Барабаны ........................................................................................ 37 
2.4. Барабаны второго типа ................................................................. 42 
2.5. Остановочные и тормозные устройства 
...................................... 43 
2.5.1. Принцип осуществления процесса торможения 
............... 44 
2.5.2. Статика двухколодочных тормозов ................................... 46 
2.6. Ленточные тормоза ....................................................................... 47 
2.7. Охватывающие грузозахватные приспособления ...................... 49 
2.8. Защемляющие грузозахватные устройства 
................................. 50 
2.9. Поддерживающие грузозахватные устройства .......................... 53 
2.10. Специальные грузозахватные устройства 
................................. 54 
2.10.1. Радиальные грейферы ....................................................... 56 
2.10.2. Ковшовые грейферы 
.......................................................... 59 
2.10.3. Торцовые грейферы 
........................................................... 60 
Вопросы для самопроверки 
................................................................. 61 
3. ПРИВОДЫ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МАШИН 
.................................... 62 
3.1. Классификация приводов ............................................................. 62 
3.2. Ручной привод ............................................................................... 63 
3.3. Электрический привод 
.................................................................. 66 
3.3.1. Подбор электродвигателя ................................................... 71 
3.3.2. Регулирование скорости электродвигателей .................... 73 
3 
 

3.4. Гидравлический привод 
................................................................ 76 
3.4.1. Особенности расчета гидропривода кранового  
механизма 
....................................................................................... 79 
3.5. Канатные механизмы подъема груза 
........................................... 80 
3.6. Механизмы передвижения грузоподъемных машин ................. 81 
3.6.1. Передвижение по рельсовым путям .................................. 82 
3.6.2. Механизмы передвижения с гибкой тягой,  
канатной или цепной 
..................................................................... 86 
3.7. Механизмы изменения вылета груза и поворота  
стрелы крана ......................................................................................... 86 
3.8. Пример расчета механизма подъема груза ................................. 89 
Пример расчета фрикционной лебедки 
.............................................. 95 
Вопросы для самопроверки 
............................................................... 103 
4. УСТОЙЧИВОСТЬ ПЕРЕДВИЖНЫХ СТРЕЛОВЫХ КРАНОВ .... 103 
4.1. Расчет грузовой и собственной устойчивости  
стреловых кранов ............................................................................... 105 
Вопросы для самопроверки 
............................................................... 109 
5. ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ МАШИНЫ 
............................................. 109 
5.1. Назначение и классификация транспортирующих машин 
...... 109 
5.2. Ленточные транспортеры, устройство и принцип работы ...... 110 
5.2.1. Тяговые и несущие органы ленточных  
транспортеров .............................................................................. 114 
5.2.2. Пример расчета привода ленточного конвейера ............ 117 
5.3. Цепные транспортеры, устройство и основные части ............. 124 
5.3.1. Тяговые цепи цепных транспортеров .............................. 127 
5.3.2. Определения усилий в цепи транспортера 
...................... 131 
5.3.3. Динамика цепного привода .............................................. 133 
5.3.4. Выбор привода цепного транспортера ............................ 135 
Пример расчета горизонтального одноцепного  
продольного конвейера 
...................................................................... 136 
Пример расчета скребкового конвейера .......................................... 140 
Пример расчета продольного двухцепного конвейера ................... 146 
5.4. Гравитационные устройства ...................................................... 153 
5.4.1. Простые спуски ................................................................. 153 
5.4.2. Роликовые спуски 
.............................................................. 153 
5.4.3. Винтовые спуски ............................................................... 156 
4 
 

5.5. Пневмотранспортные установки ............................................... 161 
5.5.1. Основное оборудование пневмотранспортных  
установок 
...................................................................................... 163 
Пример расчета пневмотранспортных установок ........................... 168 
Расчет пневмотранспортных установок с разветвленной сетью ... 180 
Вопросы для самопроверки 
............................................................... 185 
6. ПЕРЕГРУЗОЧНО-ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ МАШИНЫ  
ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ 
....................................................... 186 
6.1. Погрузчики .................................................................................. 186 
6.2. Безрельсовый транспорт 
............................................................. 193 
6.3. Рельсовый транспорт .................................................................. 198 
Вопросы для самопроверки 
............................................................... 201 
ЛИТЕРАТУРА ........................................................................................ 202 
 
 
5 
 

ПРЕДИСЛОВИЕ 
Данное учебное пособие включает разделы дисциплины «Подъемно-транспортные машины и механизмы лесопромышленного комплекса», в которых рассмотрены конструкции грузоподъемных и транспортирующих машин, пневмотранспортных установок, и соответствует 
программе подготовки бакалавров по направлению подготовки 35.03.02 
«Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств» направленность подготовки «Лесоинженерное дело», а также 
может быть полезно аспирантам направления подготовки 35.06.04 
«Технологии, средства механизации и энергетическое оборудование в 
сельском, лесном и рыбном хозяйстве». 
Цель учебного пособия – способствовать достижению студентами 
ряда компетенций, необходимых для самостоятельного решения сложных технических задач, связанных с расчетом подъемно-транспортных, 
погрузочно-разгрузочных механизмов и устройств, применяемых в лесозаготовительной промышленности. 
Критериями достижения указанных целей являются усвоение обучающимися базовых понятий и сведений по классификации и назначению грузоподъемных и транспортирующих машин, пневмотранспортных установок, применяемых для грузопереместительных операций. 
Приобретенные компетенции наряду с практическим применением 
могут использоваться при изучении сухопутного и водного транспорта 
леса, а также при написании выпускной квалификационной и научной 
работы. 
 
 
6 
 

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 
ПТУ – Пневмотранспортные установки; 
ПТС – Подъемно-транспортные средства; 
ГПМ – Грузоподъемные машины; 
ДВС – Двигатель внутреннего сгорания; 
ГТУ – Грузоподъемно-транспортирующие устройства; 
КПД – Коэффициент полезного действия. 
7 
 

ВВЕДЕНИЕ 
Механизация и автоматизация процессов лесопромышленного производства требуют всемерного расширения области применения различных грузоподъемных и транспортирующих машин и механизмов. Широкое внедрение подъемно-транспортных машин способствует интенсификации производственных процессов, механизации трудоемких и тяжелых 
работ, удешевлению стоимости производства, сокращению путей движения грузов в технологической цепи производства и на складах. 
По назначению подъёмно-транспортное оборудование подразделяют на три группы. 
Грузоподъемные устройства и машины предназначены главным 
образом для вертикального перемещения грузов при относительно небольших горизонтальных перемещениях. К этим машинам относятся 
грузоподъемные краны, ручные и электрические тали, механические и 
гидравлические подъемники, штабелеры, лебедки. 
Транспортирующие устройства и машины представляют собой 
обширную группу устройств, предназначенных преимущественно для горизонтального перемещения грузов. Некоторые из этих устройств позволяют осуществлять и вертикальное перемещение грузов на небольшую 
высоту. Это так называемые элеваторы и подвесные конвейеры. 
Транспортирующие устройства можно подразделить на механические, пневматические и гидравлические. К механическим транспортирующим устройствам относятся всевозможные конвейеры: ленточные, 
цепные, роликовые, винтовые, вибрационные и др. Пневматические 
транспортирующие устройства служат для перемещения по трубам сыпучих грузов (щепы, стружки, коры, опилок, мелких кусковых отходов) 
как непосредственно в смеси с потоком воздуха, так и в специальных 
капсулах. В гидравлических транспортирующих устройствах для перемещения грузов используют жидкость (в деревообработке – воду). При 
этом транспортирование груза может осуществляться в лесосплавных 
каналах (или лотках) самотеком, т. е. безнапорно, или по трубам в виде 
смеси сыпучего груза с водой, под давлением. 
Грузоподъемно-транспортирующие устройства представляют 
собой промежуточную группу машин, которые могут выполнять как 
грузоподъемные, так и транспортирующие операции. Сюда относятся 
8 
 

все авто- и электропогрузчики, ручные и самоходные тележки, монорельсовые дороги, оборудованные ручными или электрическими талями и некоторые другие виды оборудования. 
По характеру работы ПТУ делят на устройства прерывного (циклического) и непрерывного действия. Устройства прерывного действия 
характеризуются тем, что для приема или отдачи перемещаемого груза 
они прерывают свое движение на некоторое время. Устройства непрерывного действия принимают и отдают груз без остановки движения. 
К устройствам прерывного действия относятся грузоподъемные 
краны, авто- и электропогрузчики, монорельсовые и канатные однониточные подвесные дороги и др. 
К устройствам непрерывного действия относятся всевозможные 
конвейеры, элеваторы, устройства пневматического и гидравлического 
транспорта. 
1. НАЗНАЧЕНИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЛАСТЬ  
ПРИМЕНЕНИЯ ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН 
1.1. Классификация подъемно-транспортных средств 
Подъемно-транспортные средства (ПТС) лесозаготовительной промышленности, предназначены для перемещения различных лесных грузов, и может быть классифицированы по трем признакам: 
а) по назначению; 
б) по типу машин и характеру перемещения ими грузов; 
в) по энергетической основе. 
По назначению, подъемно-транспортное средства и оборудование 
предназначено для транспорта сырья, топлива, технологических грузов 
и готовой продукции в цехах, на участках, складах лесопильных и деревообрабатывающих предприятий, и может быть подразделено на две 
группы:  
1) на машины и механизмы для складских операций  краны, штабелеры, подъемники, погрузчики различных модификаций, цепные, 
ленточные и другие конвейеры, предназначенные для погрузки (выгрузки) лесоматериалов и их штабелирования, подачи к разделочным 
агрегатам и перемещения готовой продукции; 
9 
 

2) на машины для подачи сырья, полуфабрикатов, деталей, сборочных узлов и готовой продукции в технологической цепи производства в 
процессе изготовления изделия - сортировочные и пакетоформирующие установки, питающие, распределительные, сборочные, отделочные 
и другие конвейеры. В зависимости от назначения весь внутризаводской транспорт сводится к нескольким системам  складской, заводской 
и цеховой. 
По типу машин и характеру перемещения ими грузов подъемнотранспортное оборудование подразделяется на три основные группы: 
1) грузоподъемное; 
2) грузоподъемно-транспортирующие; 
3) транспортирующее. 
Грузоподъемное оборудование предприятия предназначено главным образом для вертикального перемещения грузов при относительно 
небольших горизонтальных перемещениях. Это машины циклического 
действия; длительность цикла зависит от его структуры и определяется 
конкретными схемами перемещения груза на данной операции. К этим 
машинам относятся краны, подъемники, штабелеры и др. У кранов 
обычно канатный подвес груза, однако получили широкое распространение также краны с подвеской груза к штангам, манипуляторным системам с жесткими звеньями. Краны могут быть как простого типа, т. е. 
только с одним механизмом для подъема груза, так и развитые, в которых есть еще другие механизмы, например, для передвижения, поворота и др. 
Грузоподъемно-транспортирующие - оборудование представляет 
собой группу машин, на которых могут быть выполнены как грузоподъемные операции, так и транспортирование груза на значительное расстояние. По своему функциональному назначению это перегрузочнотранспортирующие машины. К ним относятся все виды погрузчиков, 
базирующихся на общепромышленных тракторах, автомобилях или 
смонтированных на специальных самоходных шасси, портальные автомобили, автолесовозы, щеповозы и др. Погрузчики могут быть цикличного (прерывного) и непрерывного действия. На деревообрабатывающих производствах применяют погрузчики цикличного действия.  
Транспортирующее оборудование представляет собой обширную 
группу машин, установок и устройств, предназначаемых главным 
10