Klassifizierung von Kränen und Mechanismen

Die KPK-Kran- und Mechanismusklassifizierung gemäß STN ISO 4301 und dem FEM-Standard (European Crane Federation) legt die Klassifizierungsgruppen für Kräne und ihre Mechanismen fest.

Es wird in kommerziellen und technischen Verhandlungen zwischen Käufer und Kranhersteller verwendet, um die erforderliche Kranleistung zu bestimmen und dient dem Konstrukteur als Grundlage für die Vorbereitung einer Analyse des Krans und seines Mechanismus. Die Auswahl der geeigneten Kranklassifizierung oder des Kranbetriebszyklus ist für Kunden wichtig, die die anfängliche Investition in ein Kransystem mit den erforderlichen zukünftigen Wartungskosten abwägen möchten.

Um sicherzustellen, dass Ihr Kran den richtigen Arbeitszyklus und die richtige Klassifizierung erfüllt, müssen Sie die vier wichtigsten Anforderungen ermitteln:

Nennlast – eine Schätzung der Last, die bei Maximallast oder nahe daran angehoben werden kann.

Dienst - Gesamtzahl der geleisteten Arbeitsstunden pro Tag

Lift - durchschnittliche Anzahl Lift-, Straßenbahn- und Brückenfahrten pro Stunde

Distanz - durchschnittliche Distanz pro Zug

Andere Faktoren haben möglicherweise keinen direkten Einfluss auf die Klassifizierung eines Krans, sollten jedoch bei der Konstruktion und Spezifikation eines Krans berücksichtigt werden:

Geschwindigkeit – Wie schnell kann der Kran Materialien oder Geräte bewegen? Wie viele Hübe kann er pro Stunde durchführen?

Wartungsanforderungen

Betriebsumgebung

Zukünftige Anforderungen

Warum sollten Kräne nach Betriebszyklus oder Nutzungsklasse klassifiziert werden?

Mithilfe der Kranserviceklassifizierung können Sie den wirtschaftlichsten und sichersten Kran für Ihre Hebeanwendung auswählen und herstellen.

Die Experten von KPK helfen Ihnen bei der Klassifizierung Ihres Krans nach den oben genannten Kriterien.

Lastkollektivklassen Q1 bis Q4

Q1 - Die Struktur kann eine bestimmte Nennlast tragen und ist normalerweise leicht belastet

Q2 - Die Struktur wird selten mit der Nennlast belastet, normalerweise etwa 1/3 der Nennlast

Q3 - Die Struktur wird normalerweise mit der vollen Nennlast belastet, normalerweise 1/3 bis 2/3 der Nennlast

Q4 - Die Struktur wird häufig mit Lasten belastet, die nahe an ihrer Nennlast liegen.

Allgemeine Klassifizierung von Kranen nach ISO 4301/1 (Klassen A1 bis A8)

Bei der Berechnung der Klassifizierung wird davon ausgegangen, dass der Betriebszyklus des Krans beginnt, wenn er bereit ist, eine Last anzuheben, und endet, wenn er bereit ist, die nächste Last anzuheben.

Gruppeneinteilung des Gesamtkranes (Klassen A1 bis A8) nach ISO 4301/1
Q4	Q3	Q2	Q1	Lastkollektivklasse nach ISO	Anzahl der Hebezyklen	Nutzungsklassen
A2 bis A4	A1 bis A3	A1 bis A2	A1	U0 bis U2	63 000	Unregelmäßiger gelegentlicher Gebrauch, gefolgt von langen Ruhephasen
A5	A4	A3	A2	U3	125 000	Unregelmäßiger gelegentlicher Gebrauch, gefolgt von langen Ruhephasen
A6	A5	A4	A3	U4	250 000	Regulär im leichten Dienst
A7	A6	A5	A4	U5	500 000	Regelmäßiger Einsatz im Intervallbetrieb
A8	A7	A6	A5	U6	1 000 000	Unregelmäßiger Einsatz im Intensivbetrieb
A8	A8	A7 bis A8	A6 bis A8	U7 bis U9	4 000 000	Einsatz im harten Intensivbetrieb

In der folgenden Tabelle sind einige Beispiele für die Klassifizierung von Kränen und ihren Mechanismen entsprechend ihrem Verwendungszweck aufgeführt.

	Gruppenklassifizierung
Anwendung	des Hebewerks nach FEM 9.511 (STN ISO 4301)	des Krans als komplette Einheit gemäß STN ISO 4301 (STN 270103)
Wartungs- und Montagekrane für den gelegentlichen Einsatz	1 Schlafzimmer (M3)	A3 bis A4 (J1 bis J2)
Montagekrane für den Regeleinsatz	1 Uhr morgens (M4)	A3 bis A5 (J2 bis J3)
Werkstatteinsatz	1Bm bis 1Am (M3 bis M4)	A3 bis A5 (J2 bis J3)
Lagerkräne	2m bis 3m (M5 bis M6)	A4 bis A6 (J2 bis J3)
Magnetkräne	3m bis 4m (M6 bis M7)	A6 bis A8 (J3 bis J6)
Automatik- und Spezialkrane	4m bis 5m (M7 bis M8)	A6 bis A8 (J3 bis J6)

Bei der Auswahl des Hebezeugtyps kommt es neben der Tragkraft des Hebezeugs in Abhängigkeit vom Maximalgewicht des zu transportierenden Gutes auch auf die richtige Klassifizierung des Hebezeugs an.

Klassifizierung von Mechanismen wie Heben, Gehen usw.

Die Gesamtarbeitszeit des Mechanismus ist die theoretische Zeit, die für die Konstruktion mechanischer Teile wie Lager, Zahnräder und Wellen verwendet wird.

Als Betriebszeit Tm wird nur die Zeit angesehen, in der der Mechanismus unter Belastung steht.

Der Belastungszustand des Mechanismus beträgt gemäß ISO-Norm L1 bis L4 (1 bis 4 nach der Methode der finiten Elemente):

L1 (nach finitem Element 1) Der Mechanismus oder das mechanische Element ist in Sonderfällen der maximalen Nutzungshäufigkeit ausgesetzt, wird jedoch in der Regel selten verwendet.

L2 (durch Finite-Elemente-Analyse, 2) Der Mechanismus oder das mechanische Element wird normalerweise am häufigsten verwendet, die Verwendungshäufigkeit ist jedoch normalerweise gering.

L3 (durch Finite-Elemente-Analyse, 3) Der Mechanismus oder das mechanische Element wird tendenziell am häufigsten verwendet, die Häufigkeit liegt jedoch normalerweise im Durchschnitt.

L4 (durch Finite-Elemente-Analyse, 4) Der Mechanismus oder das mechanische Element wird häufig mit einer Häufigkeit verwendet, die nahe der maximalen Nutzungshäufigkeit liegt.

Tabelle 2 - Belastungsmechanismusbedingungen basierend auf ISO und FEA

Der Zustand des Belastungsmechanismus nach ISO und FEM
L4	L3	L2	L1					1	2	3	4
M3	M2	M1	...	T1	unter 15 Min	400h	V 0,12	...	1Dm	1 cm	1 Schlafzimmer
M4	M3	M2	M1	T2	von 15 Min. bis 30 Min.	800h	V 0,25	1Dm	1 cm	1 Schlafzimmer	1 Uhr morgens
M5	M4	M3	M2	T3	von 30 Min. bis 1 Std.	1600h	V 0,5	1 cm	1 Schlafzimmer	1 Uhr morgens	2m
M6	M5	M4	M3	T4	von 1 Std. bis 2 Std.	3200h	V1	1 Schlafzimmer	1 Uhr morgens	2m	3m
M7	M6	M5	M4	T5	von 2 Std. bis 4 Std.	6300h	V2	1 Uhr morgens	2m	3m	4m
M8	M7	M6	M5	T6	von 4 h bis 8 h	12500h	V3	2m	3m	4m	5m
...	M8	M7	M6	T7	von 8 Uhr bis 16 Uhr	25000h	V4	3m	4m	5m	...
...	...	M8	M7	T8	über 16 Uhr	50000h	V5	4m	5m	...	...
Klassifizierung nach ISO-Norm				Mechanismus-Nutzungsklasse	Durchschnittliche angenommene tägliche Betriebszeit – Tm	Gesamtnutzungsdauer		Klassifizierung nach FEM-Norm

Tabelle 3 - Zusammenhang zwischen Klassifizierung nach FEM, ISO und GOST.

ISO 4301-1	M1	M2	M3	M4	M5	M6	M7	M8
FEM 9.511	1Dm	1 cm	1 Schlafzimmer	1 Uhr morgens	2m	3m	4m	5m
GOST			1M	2M	3M	4M	5M
% ED			25	30	40	50	60
c/h	90	120	150	180	240	300	360	360

Beispiel für die Klassifizierungsberechnung

1.1 Eingangsdaten

Maximales Transportgewicht Q=5 000 kg

Durchschnittlicher Hakenweg H=4 m

Anzahl der Zyklen pro Stunde C=20

Erforderliche Hubgeschwindigkeit V=8 m/min

Betriebszeit des Hebewerks T=8 Stunden pro Tag

Mittelgroße Mechanismusgruppe

1.2 Berechnung

Durchschnittliche tägliche Betriebszeit Tm:

Tm=( 2 * H * C * T ) / ( 60 * V )=( 2 * 4 * 20 * 8 ) / (60 * 8)=2,66 Stunden

Gemäß Tabelle 2 für den mittleren Betrieb ist die Hubwerksklassifizierung FEM – 2m (ISO -M5)

1.3 Auswahl des Hebezeuges

Zum Heben der Last muss ein Hebezeug mit einer Tragfähigkeit von 5000 kg, einer Hubgeschwindigkeit von 8 m/min und einer Klassifizierung gemäß FEM 2m ausgewählt werden.