Zu den Arbeitsmechanismen gehören der Hebemechanismus, der Fahrmechanismus, der Wippmechanismus und der Schwenkmechanismus. Diese werden zusammenfassend als die „vier Hauptmechanismen“ eines Krans bezeichnet.
Der „Hebemechanismus“ ist der Mechanismus, der zum vertikalen Heben von Materialien verwendet wird. Es ist ein unverzichtbarer Bestandteil jedes Krans und stellt daher den kritischsten und grundlegendsten Mechanismus der Maschine dar.
Der „Fahrmechanismus“ ist der Mechanismus, der den horizontalen Materialtransport durch die Bewegung des Krans selbst oder seiner Laufkatze erleichtert. Es wird in schienenlose und schienenmontierte Typen eingeteilt. Darüber hinaus werden sie aufgrund ihrer Antriebsart in selbstfahrende und gezogene Typen eingeteilt.
Der „Wippmechanismus“ ist ein einzigartiger Arbeitsmechanismus für Schwenkkrane. Die Funktion besteht darin, die Länge und/oder den Höhenwinkel des Auslegers (Auslegers) zu ändern, um den Arbeitsradius des Krans anzupassen.
Der „Schwenkmechanismus“ ermöglicht eine Drehung des Auslegers um die vertikale Achse des Krans und erleichtert so die Bewegung von Materialien innerhalb einer kreisförmigen Raumhülle. Kräne erreichen das Ziel des Materialtransports entweder durch den unabhängigen Betrieb eines einzelnen Mechanismus oder durch den koordinierten Betrieb mehrerer Mechanismen.
Antriebsgeräte
Antriebsgeräte sind Stromerzeugungseinheiten, die zur Betätigung der Arbeitsmechanismen verwendet werden. Zu den gängigen Antriebsvorrichtungen zählen elektrische Antriebe, verbrennungsmotorische Antriebe und manuelle Antriebe. Strom ist eine saubere und wirtschaftliche Energiequelle; Daher stellen elektrische Antriebssysteme die vorherrschende Antriebsart für moderne Krane dar. Fast alle schienengebundenen -Kräne, Hebezeuge und Aufzüge-sowie andere Hebezeuge, die in einem begrenzten Bereich betrieben werden-, verwenden elektrische Antriebe. Umgekehrt verwenden Mobilkrane, die über große Distanzen fahren können (z. B. LKW-Kräne und Raupenkrane), typischerweise Verbrennungsmotoren. Handantriebe eignen sich für kleine, leichte Hebezeuge; Sie dienen auch als Hilfs- oder Notstromquelle für bestimmte Maschinen oder als vorübergehende Stromversorgung bei Notfällen oder Unfällen.
Load-Verwaltungsgeräte
Lastaufnahmemittel-sind die Komponenten, die eine physische Verbindung zwischen dem Material und dem Kran herstellen-sei es durch Heben, Greifen, Saugen, Klemmen, Stützen oder andere Mittel-um das Heben und Transportieren des Materials zu erleichtern. Der konkrete Typ des eingesetzten Lastaufnahmemittels hängt von der Kategorie, der physischen Form und dem Volumen des zu hebenden Materials ab. Beispielsweise werden bei verpackten oder einzelnen Gegenständen typischerweise Haken oder Heberinge verwendet; Bei Schüttgütern (z. B. Getreide oder Erz) kommen üblicherweise Greifer oder Trichter zum Einsatz. und flüssige Materialien werden in Containern, Tanks oder ähnlichen Behältern gehandhabt. Es gibt auch spezielle Hebevorrichtungen für bestimmte Materialien, beispielsweise Einschienen-Traversen für die Handhabung länglicher Gegenstände, elektromagnetische Spannfutter zum Heben ferromagnetischer Materialien, rotierende Haken, die speziell in der Metallurgie verwendet werden, sowie Materialhandhabungsgeräte wie Schneckenentlader und Schaufelradentlader sowie spezielle Spreader für Schiffscontainer. Die Auswahl eines geeigneten Materialtransportgeräts kann die körperliche Anstrengung der Bediener erheblich reduzieren und die betriebliche Effizienz erheblich verbessern. Das versehentliche Herunterfallen von Lasten zu verhindern-und damit sowohl die Sicherheit des Personals als auch die Unversehrtheit der angehobenen Gegenstände zu gewährleisten-ist die grundlegende Sicherheitsanforderung für alle derartigen Materialhandhabungsgeräte-.
Metallstruktur
Die Metallstruktur eines Krans ist ein Stahlgerüst, das aus gewalzten Metallprofilen (z. B. Winkelstahl, Kanalstahl, I-Trägern und Stahlrohren) und Stahlplatten als Hauptkomponenten besteht. Diese Komponenten werden -in der Regel durch Schweißen, Nieten oder Schrauben-nach spezifischen Konstruktionsregeln zusammengefügt, um sowohl das Eigengewicht des Krans als auch seine Betriebsnutzlast zu tragen. Das Gewicht der Metallkonstruktion macht in der Regel etwa 40 bis 70 % des Gesamtgewichts des Krans aus-ein Wert, der bei Schwerlastkranen bis zu 90 % betragen kann-während die Herstellungskosten über 30 % der gesamten Produktionskosten des Krans ausmachen. Aufgrund ihrer Konstruktion können Metallkonstruktionen grob in zwei Typen eingeteilt werden: Massivnetzkonstruktionen (hergestellt aus Stahlplatten, auch bekannt als Kastenträgerkonstruktionen) und Gitterkonstruktionen (typischerweise hergestellt aus gewalzten Profilen, wie sie häufig bei Gittermastauslegern und Gittersäulen zu finden sind). Dies sind die grundlegenden tragenden Elemente des Metallgerüsts des Krans. Zu diesen primären tragenden Elementen gehören Säulen (axiale-Lastelemente), Balken (Biegeelemente) und Ausleger (Elemente, die einer kombinierten Kompression und Biegung ausgesetzt sind); Durch verschiedene Kombinationen dieser Elemente entstehen Krane mit unterschiedlichen Funktionalitäten. Die Betriebseigenschaften der Metallstruktur eines Krans werden durch komplexe Spannungsverteilung, erhebliches Eigengewicht, hohen Materialverbrauch und inhärente strukturelle Beweglichkeit definiert.
Kontrollsystem
Das Steuerungssystem nutzt elektrische und hydraulische Subsysteme, um die Bewegung der einzelnen Mechanismen des Krans und der Maschine als Ganzes zu steuern und so verschiedene Hebevorgänge zu erleichtern. Dieses Steuerungs- und Befehlssystem umfasst eine Vielzahl von Controllern, Anzeigeschnittstellen, zugehörigen Komponenten und elektrischen Schaltkreisen und dient als primäre Schnittstelle für die Mensch-Maschine-Interaktion. Somit sind die Grundsätze und Anforderungen der Sicherheitsergonomie in diesem System am deutlichsten verankert. Der Betriebsstatus und die Integrität dieses Systems bestimmen direkt die Qualität, Effizienz und Sicherheit des gesamten Hebevorgangs.
Ein wesentlicher Unterschied, der Kräne von anderen Mehrzweckmaschinen unterscheidet, ist ihre Kombination aus einer massiven, mobilen Metallstruktur und dem koordinierten Betrieb mehrerer unabhängiger mechanischer Subsysteme. Merkmale wie intermittierender zyklischer Betrieb, variable Hublasten, inkonsistente Bewegungszyklen über verschiedene Mechanismen hinweg, asynchrones Laden von Komponenten und kollaborative Vorgänge mit mehreren Mitarbeitern erhöhen die betriebliche Komplexität von Kranen zusätzlich. Diese Faktoren führen zu zahlreichen Sicherheitsrisiken, erweitern den Umfang potenzieller Gefahren, schaffen mehrere unfallträchtige Stellen und bergen das Potenzial für schwerwiegende Folgen. Daher ist die Sicherheit des Krans von größter Bedeutung.