応用科学
バルクハンドリングクレーン
バルクハンドリングクレーンは、さまざまな吊り荷を処理できる単純なフックの代わりに、石炭、鉱物鉱石などのバルク貨物を持ち上げるための一体型グラブを備えたものです。
グラブが2ピースのヒンジ付きバケットである場合、 シェルグラブまたはシェルバケットとして知られています 。グラブを操作するには、クレーンのジブからの余分なケーブルが必要であるため、単なるアタッチメントではなく、クレーン全体の特別な設計が必要です。グラブの中には、リフトと制御に2本のケーブルを使用するものと、4本を使用するものがあります。
1927年、サマセットのバスのStothert&Pittは、最初の特殊なバルクハンドリングクレーンを生産しました。これは、ロンドンのバーキング発電所で石炭を降ろすことでした。
グラブと内容物の合計重量がクレーンの安全な作業負荷を超えないように、グラブを選択する必要があります。内容物の質量は、取り扱う製品の特性に依存します。その密度、流れの特性、安息角、塊/粒の大きさ、純度(例えば、濡れているか乾いているか)、場合によっては沈下の程度(例えば、振動、ローリング、ピッチング、ヨーイングにより船の貨物が圧縮されている)長い航海)。ほとんどのバルクハンドリングクレーンは単一の製品専用ですが、他のクレーンはさまざまな材料を処理し、グラブを選択する必要があります。一部の用途(マンガン鉱石など)では、浸透を可能にするためにグラブの顎に取り付けられた歯の使用が必要になる場合があります。他の用途(菜種など)は、セルフシールである必要があり、簡単な流れ特性を制限するために、鋸歯状のアングルカットサイドカッターで下顎をオフセットします。船の荷降ろし時に、船のハッチの下に届くことができる薄型の拡張ボディを使用して設計すると、グラブはより効率的になり、製品を人間や機械のアクセスに集中させる必要がなくなります。グラブメカニズムは、4ロープ、ダブルロープ、シングルロープリングディスチャージ、シングルロープセルフダンピング、ダブルチェーン、シングルチェーンセルフダンピング、シングルチェーンリングディスチャージ、油圧または電気油圧です。ロープグラブの上部と下部の両方のガーダーにローププーリーがあり、2本のガーダー間の隙間を短くするためにクロージングロープを引くことで閉じます。プーリーの最小直径は、プーリー直径とロープ直径の比によって制限されます。プーリーが小さすぎると、ワイヤーロープのストランドが疲労曲げ応力にさらされ、早期故障が発生します。滑車の物理的なサイズは、桁のサイズを決定し、4本のロープと2本のロープのデザイン間のブレークポイントを決定します。シェルの顎での閉鎖力、および逆に、閉鎖の速度は、2つの桁の各閉鎖ロープの滑車の数によって決まります。閉鎖ロープは、ベルマウスまたは小さなローラーの配列のいずれかを介してグラブ機構に供給されます。グラブの重量は保持ロープで支えられ、上部ガーダーに固定されて、ある程度の角度の自由度が得られます。ロープを保持したり閉じたりするには、クレーンに別々の巻き上げドラムが必要です。チェーングラブのメカニズムは、ロープグラブと同じように動作します。チェーンは、回転を可能にするカップリング(ボルドーなど)によってクレーンのロープに接続されます。リンクされたチェーンには、同等のロープよりもはるかに小さな直径のプーリーが必要です。これにより、より小さくコンパクトな桁の設計ができます。チェーンプーリーに使用されるチェーンは、破損前に外側のストランドの変形を示すロープよりも摩耗や疲労の検査が容易ではありません。ロープまたはチェーンの故障は、非常に重大な(危険な)危険です。
リング排出グラブには、単一の支持ロープまたはチェーンがあります。つまり、クレーンの限られた港、または船のリフティングブームでさえ、貨物を積み降ろすためのバルク処理に利用できる施設がない港で使用できます。キャストスチールリングは、ロープまたはチェーンがグラブに通されるブームの端から吊り下げられます。リングの外側には、下端にリップがあります。グラブの上部には、トップガーダーから突き出たピボットフックがあり、リップを引っ掛けて開閉できます。このページのカーディフの写真の右側にあるクラムシェルバケツは、チェーンリングの排出グラブです。
自己ダンプグラブには、単一の支持ロープまたはチェーンもあります。下部の桁には、上部の桁に接続するフック付きのリンク機構が含まれており、グラブを閉じた状態に保ちます。グラブがスポイルに下ろされると、重りがフックを解放し、持ち上げたときにグラブが開くようにします。レバーをこのタイプの機構に取り付けることもできます。この機構には、長いトリップロープを取り付けることができます。これは、銀行員に引っ張られると、機構のキャッチを解放し、グラブを空中で開くことができますホッパー)。通常、グラブには、開く速度を制限するための油圧ダンパーが取り付けられています。このページのカーディフの写真の左側にあるクラムシェルバケットは、自己ダンプチェーングラブです。
一般に、グラブにはシェルボディの上部が開いています。グラブから吹き飛ばされる可能性のある軽量パウダーを扱うグラブには、下部アームの接続部で固定または枢動できるカバーが取り付けられている場合があります。
殻付きのグラブに加えて、タイングラブがあります。例として、閉じたときに製品を完全に囲むフルプレートが取り付けられたタイン(通常6または8)を持つオレンジピールグラブがあります。他のタイングラブにはプレートがなく、一部にはプレートがあります。タイングラブは、金属くずや鉱石などの高密度で統合された製品に浸透する能力があります。また、一般的な廃棄物を処理するリサイクルプラントでもよく使用されます。
ロープまたはチェーンタイングラブは、タインの閉鎖を同期しています。他のタイングラブは、各タインに油圧ラムを備えた油圧式クロージャーを使用して、独立した動きと改善された貫通を提供します。油圧供給と制御は、クレーンで生成されます。
一部のグラブは電気油圧式で、上部の桁に電気モーターがあり、油圧ポンプとすべての制御ギアを駆動します。クレーンは、保持ロープと電力供給および制御ケーブルを提供します。
グラブが保持ロープの軸を中心に回転する傾向を制限するために使用される、クレーンに取り付けられる追加機能は、タグライン(グラブラインとも呼ばれます)メカニズムです。設計はさまざまですが、通常、端にロープドラムが付いた水平チューブ内に含まれるコイルばねです。
オレンジピールグラブ
貨物のサイズが鉱物より粗い場合、一般的に金属スクラップの場合、シェルの代わりにオレンジピールグラブを使用できます。これらは、中央コアの周りに独立してヒンジで固定された「剥離」の6つまたは8つのセグメントを持っています。彼らは小さな断片をすくい上げるよりも、不均一な負荷で掴むことができます。荷物が細長いものでできている場合、グラブは一度に1つの「つかみ」よりもはるかに多く運ぶことができます。
オレンジの皮のグラブは、ジブのケーブルから吊るすこともできますが、通常はジブに直接取り付けます。これは、ぶら下がりグラブをひっくり返す傾向があるかもしれない厄介な負荷をつかむのにより適しています。また、重量やホイストケーブルではなく油圧を使用してセグメントを制御することもあります。
カンガルークレーン
Stothert&Pittのもう1つのイノベーションは、 カンガルークレーンです。カンガルークレーンは、クレーンを旋回(回転)させて陸上の配送ホッパーに到達するのではなく、クレーンの回転に伴って旋回する独自の内蔵ホッパーをジブの下に備えています。グラブの内容物をホッパーにダンプするのに必要なのは、負荷ごとに旋回することなく、より速いラッフィング動作だけです。
「カンガルークレーン」という用語は、超高層ビルの建設で使用されるタワークレーンであるジャンプクレーンにも最近適用されています。