Грузоподъемный кран — это грузоподъемная машина, оснащенная стационарно установленными грузоподъемными механизмами, которые позволяют их классифицировать по целому ряду свойств. Грузоподъемные краны (в дальнейшем-краны) в зависимости от типа конструкции подразделяются на: краны козловые, полукозловые, стреловые, портальные, башенные, железнодорожные, настенные и велосипедные. В зависимости от вида грузозахватного органа краны подразделяются на: краны крюковые, грейферные и магнитные. По способу установки они бывают: стационарные, самоподъемные, переставные, радиальные, передвижные и прицепные. По виду ходового устройства краны подразделяются на: краны на гусеничном ходу, автомобильные, на пневмоколесном ходу, на специальном шасси, рельсовые и устанавливаемые на катках. В зависимости от привода краны подразделяются на: электрические, механические и гидравлические. В зависимости от степени поворота груза краны подразделяются на: поворотные, неполноповоротные. полноповоротные и неповоротные.
В настоящее время наиболее распространены автомобильные стреловые, телескопические, самоходные и башенные краны. Для монтажа сборных элементов обычно применяется кран соответствующей грузоподъемности. При наличии на объекте небольшого количества тяжелых элементов (до 10 % от общего количества) допускается их монтаж с помощью двух кранов. При этом обязательным условием является одинаковая скорость подъема и опускания груза.
Стреловые самоходные краны обладают общим достоинством — способностью быстро перемещаться с одного объекта на другой и быстро приступать к работе без специальной подготовки. Поэтому их предпочтительно использовать для обслуживания рассредоточенных объектов сравнительно небольшой высоты, хотя некоторые краны способны поднимать грузы на высоту до 80 м. Главным недостатком стреловых кранов является значительные ограничения на передвижение с грузом. Поэтому их основной формой работы является монтаж с выдвижением гидравлических или откидных опор, что значительно снижает их маневренность и увеличивает монтажный цикл.
По типу стрелового оборудования краны могут быть с телескопическими стрелами, с жесткими стрелами и в башенно-стреловом исполнении. К самоходным относятся автомобильные, на шасси автомобильного типа, пневмоколесные и гусеничные краны.
Автомобильные краны могут осуществлять подъем груза на высоту до 20 м и более. Обычно используются для погрузочно-разгрузочных и вспомогательных работ, а также при монтаже строительных конструкций на объектах небольших размеров в плане и по высоте.
Краны на шасси автомобильного типа в настоящее время получили достаточно широкое распространение. Грузоподъемность таких кранов может достигать до 100 т и при высоте подъема — до 100 м. Обычно такие краны имеют гидравлический привод и выносные опоры, телескопическую стрелу, но могут оборудоваться балочными стрелами или гуськом. Телескопирование стрелы может производиться с грузом на крюке. Габаритные размеры кранов позволяют им без особых проблем перемешаться по городским улицам в составе транспортных потоков.
Пневмоколесные краны в качестве ходового устройства имеют специальное шасси, изготовленное из автомобильных узлов и сменные решетчатые стрелы (вставки). Привод кранов механический или дизель-электрический. Обычно на строительную площадку такие краны доставляются трейлерами или буксируются тягачами по устанавливаемым специальным маршрутам из-за своих габаритов. В пределах строительной площадки допускается их перемещение с соблюдением особых мер предосторожности (со снятой полностью или частично стрелой). Вставки или сменные стрелы на строительную площадку доставляются отдельно. Грузоподъемность пневмоколесных кранов может быть различной, и колеблется в пределах от 12 до 100 т.. высота подъема груза может достигать до 80 м.
Гусеничные краны отличаются высокой проходимостью и маневренностью. Они обладают возможностью перемешаться по строительной площадке с грузом и работать без выносных опор. Гусеничные краны выгодно использовать при монтаже одноэтажных и малоэтажных промышленных и гражданских зданий. Грузоподъемность гусеничных кранов может достигать до 200 т, а высота подъема — до 50 м. Для увеличения вылета стрелы широко применяются гуськи и специальные оголовки (жесткие и вильчатые). Такие краны имеют два рабочих крюка, один из которых — основной, рассчитан на максимальную нагрузку при небольшом вылете, а другой (дополнительный) имеет меньшую грузоподъемность при достаточно большом вылете стрелы.
Башенные краны подразделяются на два основных вида: с поворотной и неповоротной платформой. К первому типу относятся краны с грузоподъемностью до 10 т. противовес у них располагается внизу. Изменение вылета стрелы у таких кранов осуществляется за счет изменения наклона стрелы или перемещения по стреле грузовой каретки. В зависимости от этого краны делятся на две группы: с подъемной и балочной стрелой. К первой группе, например, относятся краны типа МСК, КБ-100, КБ-160, КБ-405, КБ-602, ко второй — краны типа КБк, КБ-308, КБ-504, КБ-575, МСК-250, МСК-400.
Этот тип кранов обладает повышенной устойчивостью от опрокидывания при сильном ветре из-за низкого расположения центра тяжести. Краны, у которых противовес располагается вверху, оборудуются неповоротной башней, к такому типу относятся все модификации крана КБ-674 и зарубежные аналоги. Они применяются при возведении зданий повышенной этажности. Это объясняется тем, что большая грузоподъемность и высота подъема груза возможны лишь при значительной грузоподъемности машины, что затрудняет создание кранов с опорно-поворотным устройством в нижней части.
Одной из модификаций башенных кранов являются рельсовые стреловые краны МСТК-90, МБСТК-80/100 и КБ-404, они предназначены в основном для монтажа конструкций при выполнении работ «нулевого цикла» или при строительстве малоэтажных зданий. После их демонтажа на освободившиеся подкрановые пути могут быть установлены башенные передвижные краны.
Кроме передвижных башенных кранов для монтажа высотных зданий могут применяться приставные краны, прикрепляемые к зданию связями через 30 м, начиная с 40-метровой высоты. Связи переставляются по высоте в процессе строительства здания. Внизу эти краны крепятся к специальным железобетонным фундаментам.
Выбор кранов для выполнения строительно-монтажных работ при возведении зданий и сооружений осуществляется в два этапа.
На первом этапе подбор грузоподъемного крана производится по четырем основным параметрам: грузоподъемности, вылету стрелы, высоте подъема (глубине опускания) груза и размерам строительной площадки, которые по своим техническим характеристикам могут обеспечить выполнение технологических операций и процессов, выбирают краны (стреловой, башенный и т.п.).
На втором этапе выбирают конкретную модель крана на основе выполнения расчетов сравнительного экономического анализа.
Грузоподъемность крана — груз полезной массы, поднимаемый краном и подвешенный при помощи съемных грузозахватных приспособлений или непосредственно к несъемным грузозахватным приспособлениям. У стреловых поворотных кранов должна быть обеспечена возможность подъема груза при всех положениях поворотной части. У некоторых моделей кранов в массу поднимаемого груза может быть включена масса крюковой обоймы, на что следует обращать внимание.
Грузоподъемность крана на соответствующем вылете стрелы определяется по массе наиболее тяжелого груза со съемными грузозахватными приспособлениями (стропов, траверс, грейфера и т.п.). Масса монтажных приспособлений должна быть включена в массу поднимаемого груза.
Вылет стрелы — расстояние по горизонтали от оси вращения поворотной части до вертикальной оси грузозахватного органа при установке крана на горизонтальной площадке.
Высота подъема — расстояние по вертикали от уровня стоянки крана до грузозахватного органа, находящегося в верхнем положении: для крюков и вил- до их опорной поверхности: для прочих грузозахватных органов — до их нижней точки (в замкнутом положении).
Глубина опускания — расстояние по вертикали от уровня стоянки до грузозахватного органа, находящегося в нижнем рабочем положении для крюков и вил — до их опорной поверхности: для прочих грузозахватных органов — до их нижней точки (в замкнутом положении).
Кроме общих технико-экономических требований могут вводиться некоторые ограничения, например:
- невозможность использования кранов с двигателями внутреннего сгорания или с электроприводом;
- возможность использования кранов только на пневмоколесном ходу с ограничением нагрузки на ось;
- обязательное наличие телескопической стрелы или башеннострелового оборудования;
- невозможность работы крана с высокими рабочими скоростями;
- невозможность установки на строительной площадке одновременно двух и более кранов.
Выбор крана следует производить с учетом требований СНнП 12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве.
Обычно придерживаются следующей последовательности:
- определение геометрических параметров объекта;
- определение габаритов и массы монтируемых элементов;
- установление высоты их подъема и глубины (вылет) подачи;
- определение общего числа монтируемых элементов и группировка их по одинаковым характеристикам;
- выбор способа строповки и грузозахватных приспособлений;
- определение требуемых параметров крана.
Уровень стоянки крана принимается на 0.4 м ниже уровня пола. Максимальное приближение оси крана к ранее смонтированным элементам 1 м. Минимальный зазор при переносе монтируемых элементов — 0,5 м. Зазор между поворотной частью крана и со смонтированными частями здания — 1 м.
Voted Thanks!
Возможно Вам будет интересно:
Область распространения Правил
Правила распространяются на:
· грузоподъемные краны всех типов, включая мостовые краны-штабелеры с машинным приводом;
· грузовые электрические тележки, передвигающиеся по надземным рельсовым путям совместно с кабиной управления;
· краны-экскаваторы, предназначенные для работы только с крюком, подвешенным на канате, или электромагнитом;
· электрические тали;
· подъемники крановые;
· грузозахватные органы (крюки, грейферы, грузоподъемные электромагниты, клещевые захваты и т. п.);
· грузозахватные приспособления (стропы, захваты, траверсы и т. п.);
· тару, за исключением специальной тары, применяемой на металлургическом производстве, а также в морских и речных портах, требования к которой устанавливаются отраслевыми правилами и нормами.
Правила не распространяются на:
· грузоподъемные машины, установленные в шахтах, на морских и речных судах и иных плавучих сооружениях, на которые распространяются специальные правила;
· экскаваторы, предназначенные для работы с землеройным оборудованием или грейфером;
· грузоподъемные краны-манипуляторы кг краны-трубоукладчики, на которые распространяются соответствующие правила Госгортехнадзора России;
· грузоподъемные краны, предназначенные для работы только с навесным оборудованием (вибропогружателями, шпунтовыдергивателями, люльками, буровым оборудованием и т. п.);
· грузоподъемные машины специального назначения (например, напольные, завалочные и посадочные машины, электро- и автопогрузчики, путе- и мостоукладочные машины и т. п.);
· монтажные полиспасты и конструкции, к которым они подвешиваются (мачты, шевры, балки и т. п.);
· грузоподъемные краны с ручным приводом;
· ручные тали.
Кран грузоподъемный - грузоподъемная машина, оснащенная стационарно установленными грузоподъемными механизмами. Классификация грузоподъемных кранов в виде схемы приведена на рис. 1.1
В соответствии с федеральным законом от 21.07.97 № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» предприятия, цехи, площадки, на которых используются стационарно установленные грузоподъемные механизмы, относятся к категории опасных
производственных объектов.
| Рис. 1.2. Грузоподъемные краны |
Кран кабельного типа - это кран, у которого грузозахватный орган подвешен к грузовой тележке, перемещающейся по несущим канатам. К этому типу относят кабельные краны.
Кран стрелового типа - это кран, у которого грузозахватный орган подвешен к стреле или к грузовой тележке, перемещающейся по стреле.
Кран портальный - это кран поворотный на портале, предназначенном для пропуска железнодорожного или автомобильного транспорта.
Кран башенный - это кран поворотный, со стрелой, закрепленной в верхней части вертикально расположенной башни.
Кран стреловой - это кран поворотный, у которого стрела закреплена на поворотной платформе, размещенной непосредственно на ходовом устройстве (автомобильный, пневмоколесный, гусеничный и т. п.).
Кран железнодорожный - это кран, смонтированный на платформе, передвигающейся по железнодорожному пути. Железнодорожные краны похожи по устройству на стреловые.
Кран консольный - это кран стрелового типа, грузозахватный орган которого подвешен к жестко закрепленной консоли (стреле) или тележке, перемещающейся по консоли. На машиностроительных и ремонтных предприятиях широко применяются консольные поворотные краны на колонне.
Основные параметры кранов
1. Грузоподъемность т - наибольшая масса груза, на подъем и перемещение которого кран рассчитан в заданном режиме работы (рис. 1.3). В соответствии с международными стандартами в приложении 2 Правил указаны следующие виды грузоподъемности: грузоподъемность полезная m п = масса груза; грузоподъемность нетто m н = m п + масса съемных грузозахватных приспособлений; грузоподъемность полезная m п = масса груза; грузоподъемность миди m M = т п + масса несъемных грузозахватных приспособлений; грузоподъемность брутто т б = т м + масса подъемного средства (канаты, цепи).
В нашей стране под грузоподъемностью обычно понимается грузоподъемность нетто (для стреловых кранов - грузоподъемность миди). Краны иностранного производства могут иметь грузоподъемность разного вида. Вид грузоподъемности крана указан в его паспорте.
2.Вылет L - расстояние по горизонтали от оси вращения поворотной части до вертикальной оси грузозахватного органа.
3.Грузовой момент М = Q L (т м) - произведение величин грузоподъемности Q и соответствующего ей вылета L.
4.Пролет S - расстояние по горизонтали между осями рельсов кранового пути для кранов мостового типа. Вылет и пролет - это параметры, характеризующие величину зоны, обслуживаемой краном.
5.Высота подъема Н - расстояние от уровня стоянки крана до грузозахватного органа, находящегося в верхнем положении. Для мостовых кранов высота подъема определяется от уровня пола.
6.Глубина опускания h - расстояние по вертикали от уровня стоянки крана до грузозахватного органа, находящегося в нижнем рабочем положении.
7.Колея К - расстояние по горизонтали между осями рельсов или колес ходовой части крана стрелового типа.
8.База В - расстояние между осями опор (ходовых тележек) крана, измеренное вдоль пути. Группа классификации (режима) - характеристика механизма или крана, учитывающая его использование по грузоподъемности, а также по времени или числу циклов работы. Международные стандарты предусматривают восемь групп классификации (режимов) от А1 до А8.
Зависимость грузоподъемности крана от вылета (грузовая характеристика)
Грузоподъемность кранов стрелового типа зависит от вылета обратно пропорционально. Максимальную грузоподъемность кран имеет на наименьшем вылете, при увеличении вылета его грузоподъемность уменьшается.
Зависимость грузоподъемности крана от вылета показывает его грузовая характеристика. Рассмотрим грузовую характеристику.гусеничного крана ДЭК-251 (рис. 1.4), который имеет максимальную грузоподъемность 25 т на вылете 5 м. При увеличении вылета грузоподъемность уменьшается, и при наибольшем для данного стрелового оборудования вылете - 14 м кран может поднять всего лишь 4 т.
Грузовысотная характеристика показывает, как зависит высота подъема крюка от вылета при определенных значениях длины стрелы, а также показывает грузоподъемность крана, соответствующую данному вылету.
Грузовысотная характеристика объединяет грузовую и высотную характеристики крана. Она более полно характеризует возможности современных стреловых кранов с телескопическими стрелами.
Например, по приведенной на рис. 1.5 грузовысотной характеристике определим значения основных параметров крана в точке А, когда при максимальной длине стрелы -21,7 м грузоподъемность минимальная - 0,6 т. При таком положении стрелы кран имеет наибольший вылет - 18 м, соответствующая ему высота подъема - 11,5 м.
ВНИМАНИЕ! Лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами, должно знать технические характеристики кранов, работой которых руководит.
Устойчивость кранов
Устойчивость крана - это способность крана противодействовать опрокидывающим моментам (рис. 1.6).
Опрокидывающий момент относительно ребра опрокидывания (ро) создают:
Вес груза Q;
Сила инерции F ин, которая возникает при изменении скорости подъема и опускания груза. Устойчивость крана также снижает уклон рабочей площадки.
Опрокидывающий момент, создаваемый грузом, равен произведению веса груза на вылет а относительно ребра опрокидывания.
М опр = Q а
Силы, удерживающие кран от опрокидывания. Стреловой кран является свободностоящей машиной, которая удерживается от опрокидывания собственным весом G. Вес крана создает восстанавливающий момент, равный произведению веса крана на плечо b.
| Рис. 1.6. Устойчивость крана: 1 - выносная опора; 2 - пропротивовес |
| a |
| G |
| Кран как весы |
М востан. = G × b
Устойчивость крана повышается за счет увеличения массы крана противовесом 2, который монтируется в задней части поворотной платформы. Вторым способом повышения устойчивости стрелового крана является установка выносных опор 1. При этом увеличивается плечо b, соответственно уменьшается вылет а.
Причины опрокидывания кранов:
1. Превышена грузоподъемность крана на данном вылете.
2. Нарушены правила установки крана (не установлены выносные опоры, угол наклона площадки больше допустимого, и др.)
3. Неисправен рельсовый крановый путь.
4.Кран работает при скорости ветра, превышающей указанную в паспорте.
5.Башенный или другой рельсовый кран не установлен на противоугонные устройства по окончанию работы.
Все краны рассчитаны с запасом устойчивости, поэтому опрокидывание крана всегда является результатом грубого нарушения правил безопасности.
Это грузоподъемная машина, захватное устройство которой расположено на передвижной тележке (либо тали), в свою очередь перемещающейся по мосту. Последний представляет собой подвижную конструкцию, выполненную из высокопрочной стали. Мостовой кран может быть оснащен различными захватными механизмами: ковшом, магнитом, грейфером, устройством для подъема контейнеров и так далее.
Пик выпуска этих грузоподъемных машин пришелся на 80-е годы ХХ века: с конвейеров советских заводов ежегодно сходило по 6000-7000 моделей различной грузоподъемности.
С нулевых годов XXI века мостовые краны выпускаются в количестве до 1500 единиц (если считать производителей из всех стран бывшего Союза). Зато их делают специализированные заводы, разрабатывающие и предлагающие новые решения для специфических задач строительства.
Виды мостовых кранов
- Подвесные;
- Опорные;
- С креплением на двух балках;
- Однобалочный вариант.
Классификация мостовых кранов
Модели разделены по трем ключевым признакам.
По конструкции классифицируют:
- Опорные - краны, мостовая конструкция которых напрямую и сверху опирается на рельсовый путь, по которому она передвигается.
- Подвесные - модели, крепящиеся на рельсовый путь снизу, к его полкам.
- Козловые - краны, мост которых с помощью опор устанавливается на рельсовый путь.
По грузоподъемности выделяют модели:
- Первой группы - работающие с весом до 5 т;
- Второй группы - поднимающие до 50 т;
- Третьей группы - рассчитанные на вес до 300-320 т.
По назначению кланы классифицируют на:
- Общие - решают стандартные строительные задачи;
- Специальные - обеспечивают проведение специфических грузоподъемных операций.
По типу привода выделяют:
- Ручные - необходимо приводить в движение лебедку для выполнения рабочих задач.
- Электрические - функционируют без участия оператора, от сети.
Общее устройство мостового крана
Мостовая конструкция каждой модели очень проста: она представляет собой соединение двух пролетов коробчатого сечения с концевыми балками. Вместе они образуют рельсовый путь, с упорами-ограничителями на концах, для блокирования движения тележки.
У каждой пролетной балки есть по 2 горизонтальных пояса
- верхний
- нижний.
На первый устанавливаются опорные краны, под второй монтируются подвесные. Также у пролетной балки есть большие и малые диафрагмы - для устойчивости и более равномерной передачи нагрузок. Чтобы можно было обслуживать мостовой кран, на пролетные балки монтируются специальные площадки.
По рельсовому пути перемещается тележка - в общем случае рама с закрепленными на ней механизмами передвижения и подъема грузов. Схемы сборки каждого узла обычно унифицированы.
Сама рама - это пересечение продольных и поперечных балок с настилом. Также тележка может быть оснащена буфером ограждения, ограничителями подъема крюка, линейкой для фиксации крайних положений. Обычно она весит от 0,2 до 0,4 грузоподъемностей (Q) мостового крана.
Тележка перемещается посредством механизма передвижения, оснащенного цилиндрическими колесами и сделанного по одной из унифицированных схем. У него может быть центральный привод сразу на оба колеса или раздельный на каждое, навесной редуктор и тормоз. И сами колеса могут быть не только цилиндрическими, но и коническими, устанавливаемыми вершиной как в наружную сторону, так и во внутреннюю (в последнем случае - только неприводные).
Видео обучающие
Кран мостовой магнитный г.п.30т с поворотной тележкой
Грузоподъемными кранами называют машины цикличного действия, предназначенные для подъема и перемещения в пространстве груза, удерживаемого грузозахватным органом. Краны применяют в цехах, на строительстве, транспорте и в других областях народного хозяйства. Грузоподъемные краны состоят из несущих конструкций (моста, башни, фермы, мачты, стрелы), силовой установки, подъемного механизма (лебедки, электротали), поддерживающих элементов (канатных и цепных полиспастов), грузозахватных приспособлений, а также механизмов передвижения и управления.
По конструкции краны разделяют на мостовые, козловые, башенные, портальные, стреловые, кабельные. Рассмотрим краны, наиболее часто используемые в строительстве.
7.2 Мостовые краны
Мостовой кран (рисунок 7.1) имеет мост, который опирается непосредственно на надземный крановый путь. Кран состоит из мостового пролетного строения или балки 1 , снабженных концевыми балками с ходовыми тележками 4 , передвигающимися по рельсам. Рельсы обычно уложены на подкрановые балки, которые размещены на консольных выступах стен в закрытых помещениях или на колоннах. Механизм подъема груза смонтирован на грузовой тележке 3 , перемещающейся вдоль пролетного строения. Такие краны грузоподъемностью 5…450 т используют как основное подъемно-транспортное оборудование в механических, сборочных, литейных и других цехах промышленных предприятий и предприятий строительной индустрии, а также на складах готовых изделий.
7.3 Козловые краны
Козловой кран (рисунок 7.2) имеет мост, который опирается на крановый путь с помощью двух опорных стоек. Кран состоит из пролетного строения 1 и двух ног 2 с ходовыми тележками 3 . По пролетному строению передвигается грузовая тележка 4 с грузозахватным приспособлением. Механизмы подъема груза и передвижения тележки монтируют как непосредственно на тележке, так и на концевой части пролетного строения. При использовании консолей 5 , удлиняющих пролетное строение, пространство, обслуживаемое краном, увеличивается.
Мостовой кран
1 – пролетное строение (мост); 2 – механизм передвижения крана; 3 – грузовая тележка с механизмами подъема груза и передвижения тележки; 4 – ходовые колеса моста
Рисунок 7.1.
Козловой кран
а – схема запасовки грузового каната; б – схема запасовки каната передвижения грузовой тележки
Рисунок 7.2.
Для увеличения жесткости всей конструкции, по крайней мере, одну из ног крана выполняют в виде фермы. Козловые краны обычно устанавливают на открытых складских и монтажных площадках, реже используют как средство внутризаводского транспорта. Пролеты кранов общего назначения имеют длину 4…40 м (иногда до 170 м); грузоподъемность 3…50 т (иногда до 800 т); высота подъема груза достигает 30 м.
7.4 Башенные краны
Башенные краны – это краны стрелового типа со стрелой, закрепленной в верхней части вертикально расположенной башни. Краны имеют башню, поворотную стрелу и подъемную лебедку. Различают стационарные и передвижные башенные краны. У стационарных опорная рама крепится к монолитному или сборному опорному основанию. Башни передвижных кранов опираются на ходовые колесные или гусеничные тележки, которые перемещаются по рельсовому пути или непосредственно по грунту. Грузоподъемность передвижных башенных кранов достигает 100…120 т, а стационарных – 400 т. Высота подъема до 150 м, вылет крюка до 50 м. Главным параметром башенных кранов является грузовой момент, определяемый произведением грузоподъемности на вылет крюка.
По способу изменения вылета крюка различают башенные краны с грузовой тележкой, несущей крюк и перемещающейся по горизонтальной стреле, и краны с подъемной стрелой, изменяющие вылет путем наклона стрелы на угол, допускаемый конструкцией крана.
По расположению поворотного устройства различают башенные краны с нижним поворотом, т.е. с башней, вращающейся вместе со стрелой (рисунок 7.3,а ), и с верхним поворотом – с поворотной стрелой и неповоротной башней (рисунок 7.3,б ). Башни кранов представляют собой трубчатые или пространственные конструкции различного сечения.
Башенные краны
а – с трубчатой поворотной башней и изменяющимся вылетом стрелы; б – с решетчатой башней, поворотным оголовком и подвижной грузовой тележкой на стреле; 1 – стрела; 2 – кабина; 3 – башня; 4 – стреловая лебедка; 5 – грузовая лебедка; 6 – механизм поворота; 7 – поворотная рама; 8 – опорно-поворотный круг; 9 – ходовая рама; 10 – ходовая тележка; 11 – оголовок; 12 – противовес; 13 – балласт; 14 – грузовая тележка
Рисунок 7.3.
Стрелы башенных кранов выполняют пространственными из уголкового профиля или труб малого диаметра. Применяют также стрелы из труб большого диаметра и стрелы коробчатого сечения. Для уравновешивания массы стрелы и массы груза в башенных кранах применяют противовесы.
Подъем и опускание груза у башенных кранов осуществляется с помощью электрореверсивных лебедок. Большинство кранов имеет односкоростные лебедки. Но есть крановые лебедки, имеющие две, три, четыре скорости и более. Наличие нескольких скоростей повышает производительность крана, и расширяет область его применения.
7.5 Стреловые самоходные краны
Стреловые самоходные краны (рисунок 7.4) имеют консольную стрелу, установленную на полноповоротной раме. В зависимости от ходового устройства различают автомобильные краны и краны на специальном шасси. Краны на специальном шасси делятся на гусеничные и пневмоколесные. Автомобильные краны монтируют на специальных шасси автомобильного типа и на шасси серийно выпускаемых автомобилей. Благодаря универсальности и высокой маневренности стреловые самоходные краны получили широкое распространение на строительных и складских работах.
Стреловые самоходные краны
а – на гусеничном ходу; б – на пневмоколесном ходу, 1 – ходовое оборудование, 2 – противовес; 3 – поворотная платформа, 4 – силовая установка; 5 – стрела; 6 – гусек; 7 и 8 – крюки вспомогательного и основного механизма подъема грузов; Q – вес груза; l – длина стрелы; L – вылет крюка; Н – высота подъема груза; К – колея; В – база
Рисунок 7.4.
В зависимости от выполняемой работы конструкции стрел могут быть прямолинейными, изогнутыми с оголовком, телескопическими, с гуськом, закрепленными на поворотной платформе или на башне при башенно-стреловом рабочем оборудовании. Телескопическая стрела позволяет бесступенчато изменять вылет груза и с большей точностью подавать грузы в труднодоступные места. Башенно-стреловое оборудование значительно расширяет область применения стреловых кранов и в ряде случаев позволяет успешно заменять башенные рельсовые краны. Стрелы кранов с помощью дополнительных секций могут быть удлинены или оборудованы гуськом, позволяющим применять второй крюк. Краны, оборудованные двумя крюками, имеют два подъемных механизма: один (основной) используют для подъема больших грузов с малой скоростью; второй (вспомогательный) с полиспастом малой кратности – для подъема малых грузов с большей скоростью. Все механизмы стреловых кранов кроме механизма передвижения размещены на поворотной платформе.
7.6 Кабельные краны
Кабельные краны (рисунок 7.5) – это краны с несущими канатами, закрепленными на верхних концах мачт опорных стоек. Эти краны применяют при сооружении мостов и для обслуживания строительства на сильно пересеченной местности (реки, горы). Наиболее широко используют стационарные кабельные краны с двумя неподвижными опорами (трубчатыми или решетчатыми мачтами) и натянутым между ними несущим канатом, по которому перемещается грузовая тележка с полиспастом и крюком. В зависимости от назначения используют и другие конструкции кабельных кранов: качающиеся, передвижные и радиальные. У качающихся кабельных кранов в результате натяжения расчалок обе мачты могут наклоняться на угол до 8°, что позволяет создать площадь обслуживания в виде прямоугольника. У передвижных кабельных кранов обе мачты выполнены в виде башен, установленных на ходовые рельсовые тележки, которые движутся по параллельным подкрановым путям. У радиальных кабельных кранов одна башня неподвижная, а другая перемещается по закругленному рельсовому пути. Кран может обслуживать площадку в виде сектора.
Грузоподъемность кабельных кранов не превышает 25 т (обычно 5…10 т). Пролет кабельного крана (расстояние между опорами) достигает 400 м. Скорость подъема груза 0,5…1,5 м/с, скорость передвижения грузовой тележки 2…4 м/с.
Кабельный кран
а – схема крана; б и д – схемы запасовок грузового и тягового канатов; в – грузовая тележка; г – схема натяжения несущего каната; 1 – мачты; 2 – механизм натяжения несущего каната; 3 – ванты; 4 – грузовой канат; 5 – тяговый канат; 6 – полиспасты натяжения вант; 7 – несущий канат
Рисунок 7.5.
7.7 Мачтовые краны
Мачтовые краны – стационарные подъемные краны с независимым расположением металлоконструкций и механизмов. Металлоконструкция таких кранов представляет собой комбинацию мачты, шарнирно соединенной со стрелой (рисунок 7.6). Краны разделяют на жестконогие и вантовые. У жестконогого крана мачта неподвижна. Она может быть прикреплена к стене сооружения или поддерживаться подкосами. Шарнир стрелы выполнен так, что она может поворачиваться в вертикальной плоскости и вокруг вертикальной оси. Мачта вантового крана имеет шарнирные опоры: нижнюю шаровую и верхнюю цилиндрическую (в виде «паука»), расчаленную вантами. Грузоподъемность мачтовых кранов 1…200 т и более. Эти краны используют преимущественно при концентрированных монтажных работах.
Мачтовые краны
а – жестконогий; б – вантовый; 1 – подкосы; 2 – полиспасты подъема стрелы; 3 – стрела; 4 – мачта; 5 – поворотная рама; 6 – лебедки; 7 – оголовок мачты (паук); 8 – ванты
Рисунок 7.6.
7.8 Определение основных параметров
Производительность кранов определяют так же, как и производительность машин цикличного действия: расчетно-конструктивная (кг/ч):
;
техническая (кг/ч):
;
эксплуатационная (кг/смена):
;
где Q – грузоподъемность крана, кг; Т ц – время цикла, с; К и – коэффициент использования грузоподъемности; п – число циклов в 1 ч; Q cp – средняя масса поднимаемого груза, кг; Т см – продолжительность смены, ч; К в – коэффициент использования машины по времени.
Время цикла:
где – суммарное время машинных операций (работы крана), с; t з – время подвешивания и снятия грузов, с; t у – время наводки груза при его установке в заданное место, с; t в – время на каждую вспомогательную машинную операцию, с; m – число машинных операций (подъем, спуск, поворот с грузом и обратный поворот, передвижение и т.д.).
Суммарное время машинных операций:
,
где s – путь передвижения крана или изменения вылета крюка, м; J 1 , J 2 – скорости передвижения и подъема, м/с; Н – высота подъема (опускания) груза, м; b – угол поворота стрелы, град; п – частота вращения стрелы, об/мин; К c - коэффициент совмещения операций.
Башенные и стреловые краны работают с грузом, вынесенным вне опорной базы машины, и поэтому должны обладать достаточной устойчивостью при воздействии на них грузовой, инерционной и ветровой нагрузок. Устойчивость этих кранов обеспечивается их собственной массой и увеличивается применением противовесов и выносных опор. Сумма моментов сил, удерживающих кран от опрокидывания, должна с некоторым запасом превышать сумму моментов сил, стремящихся опрокинуть кран. Правилами Госгортехнадзора предусмотрена необходимость обеспечения запаса устойчивости, характеризуемого коэффициентом устойчивости.
Различают два вида устойчивости крана (рисунок 7.7): грузовую – при возможном опрокидывании крана в сторону поднимаемого груза и собственную – при возможном опрокидывании крана назад, в сторону, противоположную стреле (при отсутствии груза). Коэффициент грузовой устойчивости:
;
где М к.г – момент, удерживающий кран от опрокидывания в сторону груза; – сумма всех опрокидывающих моментов от дополнительных нагрузок (ветровых, инерционных и др.); Q – вес груза; (а – b ) - плечо опрокидывающего момента.
Коэффициент собственной устойчивости:
;
где M к.с – момент, удерживающий кран от опрокидывания в сторону противовеса; М в – опрокидывающий момент от ветровой нагрузки.
Если при расчете устойчивости влияние уклона, инерционных сил и ветровую нагрузку не учитывают, то коэффициент грузовой устойчивости k ³ 1,4. Грузовую устойчивость крана проверяют как для максимального, так и для минимального вылетов и, соответственно, для минимального и максимального груза.
Схемы определения устойчивости стрелового крана
а – грузовой; б – собственной; G – вес крана; Q – вес груза; q – динамическое давление; а – расстояние от оси вращения крана до центра тяжести груза; b – расстояние от оси вращения до ребра опрокидывания; с – расстояние от оси вращения до центра тяжести крана; Н – расстояние от оголовка стрелы до центра тяжести груза; h – расстояние от оголовка стрелы до опорной плоскости; h 1 – расстояние от опорной плоскости до центра тяжести крана; r – расстояние от опорной плоскости до центра приложения динамического давления; a – угол наклона крана (опорной поверхности)
Рисунок 7.7.
В связи с тем, что при изменении вылета стрелы центр тяжести системы перемещается, грузоподъемность крана, регламентированная коэффициентом устойчивости, меняется. Грузоподъемность крана также зависит от длины и вылета стрелы и применения выносных опор, увеличивающих опорный контур.
В соответствии с требованиями Госгортехнадзора и в целях соблюдения условий безопасности при эксплуатации грузоподъемных машин все краны допускают к эксплуатации только после их освидетельствования и испытаний.
Грузоподъемность – основная характеристика, на которую обращают внимание при покупке оборудования и выборе его для выполнения строительных и разгрузочно-погрузочных работ.
Что такое грузоподъемность?
Грузоподъемность крана – это основной параметр, определяющийся по максимальному весу груза, который может поднять оборудование, сохранив при этом прочность и устойчивость. У техники стрелового типа грузоподъемностью обозначают массу, которую она может поднять на минимальном вылете – чем больше он увеличивается, тем меньшую массу выдерживает стрела.
Во многом этот параметр определяется грузовым моментом. Он рассчитывается как произведение вылета в метрах на массу груза. Единица измерения – тоннометры. Длину вылета стрелы определяют от вертикальной оси, проведенной через центр тяжести груза, до оси вращения, проведенной через портал или опорную тележку.
Классификацию проводят по грузозахватному механизму, возможности движения, виду шасси и привода. По конструкции грузоподъемные краны подразделяют на такие типы:
- стреловые – орган для захвата материалов присоединен к тележке или стреле;
- мостовые – тот же принцип присоединения с перемещением по мосту;
- кабельные – перемещение грузовой тележки с грузозахватным органом по несущему канату на опорах.
Первый тип наиболее обширный: башенные, автомобильные и пневмоколесные, гусеничные, консольные, настенные, манипуляторы. Ко второму типу относят козловые и мостовые грузоподъемные устройства.
Еще одна классификация грузоподъемных кранов позволяет поделить технику на такие группы:
- по грузозахватному оборудованию: крюковые, копровые, закалочные, штыревые, грейферные, контейнерные;
- по способности к перемещению: стационарные, переставные, мобильные, самоходные, прицепные;
- по виду шасси: гусеничные, колесные, автомобильные, рельсовые, на спецшасси др.;
- по приводу: электрические, механические, ручные, гидравлические и др.
Допускаются и другие классификации подъемной техники.
Основные параметры
Грузоподъемность крана – не единственная характеристика, по которой выбирают технику. Внимание обращают и на такие характеристики:
- вылет стрелы – расстояние от оси вращения поворотной части до вертикальной оси устройства грузозахвата;
- высота подъема – расстояние от захватного оборудования до пола по вертикали;
- глубина опускания – расстояние от уровня стоянки от захватного устройства в его начальном рабочем положении;
- скорость подъема/опускания – темп перемещения груза по вертикали.
Эти и другие параметры должны быть указаны в техническом паспорте вместе с условиями эксплуатации. Используются для составления производственной инструкции стропальщику и крановщику.
