кран, любая из разнообразных групп машин, которые не только поднимают тяжелые предметы, но и перемещают их в горизонтальной плоскости. Краны отличаются от подъемников, пассажирских лифтов и других устройств, предназначенных исключительно или преимущественно для вертикального подъема, а также от конвейеров, которые непрерывно поднимают или переносят сыпучие материалы, такие как зерно или уголь. В настоящее время краны получили широкое распространение только после появления паровых машин, двигателей внутреннего сгорания и электродвигателей, начиная с XIX века.
Наиболее заметным компонентом кранов, известных как деррик-краны, является стрела, или гусек; это длинная балка, конструктивно усиленная таким образом, что она не гнется. Стрела поддерживается или удерживается на крыше с помощью тросов, идущих от ее вершины к вертикальной мачте, которая сама имеет жесткие опоры; тросы задают угол, под которым стрела наклоняется. По всей длине стрелы проходит система шкивов, тросы или цепи которых наматываются и разматываются вокруг барабана или цилиндра, расположенного у основания стрелы и вращаемого мотором. Трос, опускающийся с верхней части стрелы, крепится к грузам и поднимает их вертикально. Грузы также можно перемещать из стороны в сторону, если стрела поворачивается вокруг мачты на своем основании. Простой поворотный стреловой кран с ручным управлением изображен на рисунке 1.
Кран с передвижной стрелой — это кран, в котором система шкивов подвешена к тележке или колесной тележке, движущейся по длине стрелы, как показано на рисунке 2. Такие передвижные краны обычно имеют грузоподъемность от 5 до 250 тонн. Потенциально более мощным краном является плавучий кран, который устанавливается на баржу для таких целей, как строительство мостов или спасение затонувших объектов. Мусаси», большой кран такого типа, построенный в Японии в 1974 году, может поднимать груз весом 3 000 тонн.
Проблемы с обеспечением устойчивости всегда возникают у стреловых кранов, а в случае больших кранов, поднимающих тяжелые грузы на большом вылете, необходимо уделять особое внимание тому, чтобы избежать опрокидывания крана. Для этого, помимо обычной практики установки грузоподъемных механизмов таким образом, чтобы уравновесить часть нагрузки на стрелу, необходимо добавлять специальные балластные грузы, чтобы гарантировать, что кран не перевернется.
Консольный кран, широко используемый при строительстве кораблей и высоких зданий, имеет горизонтальную стрелу, которая опирается на вертикальную мачту и может вращаться вокруг нее. Груз подвешивается к тележке, которая движется по рельсам на стреле. Консольный кран, используемый на верфях, показан на рисунке 3. При возведении многоэтажного здания мачта консольного крана может многократно выдвигаться вверх по мере увеличения высоты здания. (См. также консоль).
Мостовые краны представляют собой еще один важный класс кранов, в которых система шкивов подвешена к тележке, движущейся по рельсам вдоль одной или двух горизонтальных балок, называемых мостом, которые поддерживаются с обоих концов. В большинстве случаев мост может перемещаться по паре параллельных рельсов, так что кран может обслуживать большую прямоугольную площадь. Круглое пространство может обслуживаться поворотным мостовым краном, в котором один конец мостовой балки опирается на центральный шарнир, а другой перемещается по круговому рельсу на периферии зоны. Преимущество мостового крана, у которого рельсы установлены выше уровня земли или пола, заключается в том, что он не загромождает рабочую зону. Мостовые краны обычно используются в помещениях, где их рельсы могут быть прикреплены к колоннам, поддерживающим крышу. Этот тип крана изображен на рисунке 4. Если строительство подвесных рельсов нецелесообразно, концы моста могут быть прикреплены к вертикальным башням, которые перемещаются по рельсам на уровне земли; такие краны называются козловыми, или «голиаф».
Широко распространенным типом небольших передвижных кранов является автокран — кран, установленный на тяжелом, модифицированном грузовике. Такие краны часто используют безопорные телескопические стрелы; они состоят из разборных секций, которые могут выдвигаться наружу, как секции старого морского телескопа или подзорной трубы. Выдвижение стрелы обычно управляется гидравликой. Автокраны компенсируют мобильность и легкость транспортировки тем, что им не хватает грузоподъемности.
