Зарубежного производства

Конструкция стрелового самоходного крана.Стреловые самоходные краны являются основными грузоподъемными машинами на строительных площадках и трассах строительства различных коммуникаций.

Рис.13. Автомобильный кран КС-4561А.

В состав автомобильного крана входят:

● шасси автомобиля;

Рис.14. Крановое шасси: БАЗ-8029 (Брянск).

● на котором установлено крановое оборудование:

• поворотная платформа с силовой установкой;

• механизмами;

• и кабиной;

● опорно-поворотное устройство;

● стрела;

● грузозахватное устройство;

● выносные опоры.

● система устройств и приспособлений, обеспечивающих их

безопасную эксплуатацию.

Рис.15. Общее устройство стрелового крана:

1 – ходовое устройство; 2 – опорно-поворотное устройство; 3 - невыдвижная (жесткая) и выдвижная решетчатые стрелы; 4 – крюковая подвеска; 5 – грузовой полиспаст; 6 – стреловой полиспаст; 7 – главная грузовая лебёдка; 8 - вспомогательная грузовая лебёдка; 9 – узлы и механизмы привода; 10 – силовая установка; 11 – двуногая опорная стойка; 12 - противовес; 13 - поворотная платформа; 14 – шасси крана с пневмоколёсным ходовым устройством; 15 - телескопическая стрела с одной или несколькими выдвижными секциями для изменения их длины; 16 - гидроцилиндры для изменения угла наклона стрелы; 17 – кабина машиниста с пультом управления; 18 – выносные опоры-аутригеры в виде поворотных (откидных) или выдвижных кронштейнов с опорными винтовыми или гидравлическими домами на концах.

А б

Рис.21. Автомобильный кран КС-2561:

а- общий вид; 6– кинематические схемы; 1 – выносные опоры; 2 – поворотная плат-

форма; 3 – стреловая лебёдка; 4 – двуногая стойка; 5 – грузовая лебёдка; 6 – кабина

управления; 7 – стрела; 8 - троса; 9 - полиспаст; 10 – крюковая обойма; 11 – рама авто-

шасси; 12 - ходовая рама; 13 – опорно-поворотное устройство; 14 – индивидуальные

ленточные нормально замкнутые тормоза лебёдок с автоматическим электропневмо-

управлением ; 15 - реверсивно-распределительный механизм; 16 - поворотный меха-

низм; 17 – ленточный постоянно замкнутый тормоз механизма поворота; 18 – поворот-

ная шестерня; 19 – зубчатый венец опорно-поворотного круга; 20 – промежуточный ре-

дуктор; 21 – коробка отбора мощности; 22 - гидронасос.

Рис.16. Общий вид автомобильного крана:

а – с телескопической стрелой и гидроприводом; б – с решётчатой стрелой и

механическим приводом; 1 – выносные опоры; 2 – шасси базового автомобиля;

3 – опорно-поворотное устройство; 4 – поворотная платформа; 5 – стрела;

6 – крюковая подвеска.

Рис.17. Автомобильный кран КС-3577:

1 – коробка отбора мощности; 2 – карданный вал; 3 – привод насоса; 4 – опорно-

поворотный круг с внутренним зацеплением; 5 – унифицированная грузовая лебёд-

ка; 6 – механизм поворота; 7 – квадратный хвостовик на конце промежуточной вала

шестерни для возможности вращения поворотной части крана вручную рукояткой;

8 – теплоизолированная унифицированная кабина машиниста; 9 – гидроцилиндр

двухстороннего действия для подъёма и опускания стрелы; 10 – длинноходовой гид-

роцилиндр двухстороннего действия с ходом штока 6 м; 11 – телескопическая стрела.

Пневмоколёсные и гусеничные краны отличаются друг от друга лишь ходовым устройством; во всём остальном они имеют общую совместную характеристику.

Рис.18. Стреловые самоходные краны:

а – гусеничный; б – пневмоколёсный; 1 – поворотная часть; 2 – силовая установка;

3 – стрела; 4 – гусачек; 5 – крюк; 6 – кабина управления; 7 – ходовое устройство;

8 - противовес.

Рис.19. Пневмоколёсный кран МКТТ-63:

1 – одноосный тягач; 2 – хобот (рама) полуприцепа; 3 – поворотная платформа;

4 - лебёдки; 5 – телескопическая стрела; 6 – крюк; 7 – гидроцилиндр подъёма

стрелы; 8 - кабина управления; 9 – выносная опора.

Рис.20. Пневмоколёсный кран МКТТ-100:

1 – колёсный трактор; 2 – добавочное колесо; 3 – поворотная платформа;

4 - телескопическая стрела; 5 – крюк; 6 – гидроцилиндр подъёма стрелы;

7 – кабина управления; 8 – рама полуприцепа; 9 – выносная опора;

10 – удлинитель.

Краны на специальном шасси состоят из неповоротной и поворотной части, соединённых между собой опорно-повороным устройством, благодаря которому поворотная часть поворачивается относительно неповоротной. Неповоротная часть крана – это шасси автомобильного типа или короткобазовое шасси с гидравлическими выносными опорами, которые увеличивают опорный контур крана в рабочем положении. За кабиной шасси размещается силовая установка – двигатель внутреннего сгорания (дизель).

На раме короткобазового шасси двигатель установлен в задней части. Рама опирается на две оси. Управление двигателем и поворотом колёс осуществляется из кабины, размещённой на поворотной части. У трансмиссии шасси установлен гидротрансформатор, который обеспечивает высокие тяговые характеристики во время перемещения на местности и на строительной площадке. Краны оборудуют устройствами и приспособлениями для безопасной эксплуатации.

Рис.21. Гидравлические стреловые самоходные краны

на специальном шасси:

а – КС-6471 – на шасси автомобильного типа; б – КС-6371 – на короткобазовом шасси;

1 – грузовой полиспаст; 2 – стрела; 3 – грузовой канат; 4 – кабина; 5 – поворотная плат-

форма; 6 – грузовая лебёдка; 7 – вспомогательная грузовая лебёдка; 8 – противовес;

9 – выносные опоры; 10 – крюковая подвеска; 11 – кабина шасси; 12 – силовая установ-

ка; 13 – шасси; 14 – гидроцилиндр; 15 – опорно-поворотное устройство.

Современные конструктивные схемы опорно-поворотных кругов. Опорно-поворотный круг является важнейшей частью механизма вращения. Он служит опорой для поворотной части крана или экскаватора и является звеном , соединяющим её с неповоротной частью.

Опорно-поворотный круг воспринимает нагрузки, действующие на поворотную часть машины, и удерживает поворотную часть от смещения в горизонтальной плоскости.

В стреловых самоходных кранах и экскаваторах применяются опорно-поворотные устройства, в которых поворот осуществляется относительно неподвижного опорного круга, жёстко закреплённого на раме ходовой части.

В настоящее время широкое применение на кранах и экскаваторах получили многоопорные опорно-поворотные круги – роликовые и шариковые.

Роликовый опорно-поворотный круг состоит из:

- массивного кольца, соединённого с рамой, в котором вытачиваются

кольцевые беговые дорожки;

- роликов,

- двух колец, соединённых между собой болтами и связанных жёстко с

поворотной рамой.

Ролики, используемые в качестве тел качения, укладываются через один нормально друг к другу, под углом к вертикали 60^º или 30º так, чтобы половина их катящаяся по дорожкам „В”, воспринимает опорные нагрузки, а вторая половина, катящаяся по дорожкам „Г” – отрывающие.

На внутренней поверхности опорного кольца нарезается зубчатый венец, с которым входит в зацепление ведущая шестерня механизма вращения машины.

Рис.22. Схема роликового опорно-поворотного круга.

Шариковыйопорно-поворотный круг также как и роликовый, состоит из массивного кольца, прикрепляемого болтами или сваркой к опорной раме ходового устройства. В нём выточены две беговые дорожки для двух рядов шариков. Два наружных – нижнее и верхнее стягиваются между собой и прикрепляются к поворотной раме болтами.

Верхний ряд шариков воспринимает опорные нагрузки, а нижний ряд шариков отрывающие нагрузки.

Рис.23. Схема опорно-поворотного круга шарикового типа:

1 – поворотная рама; 2 – верхнее кольцо; 3 – шарики; 4 – нижнее кольцо;

5 – опорнозубчатый венец; 6 – опорная рама.

Роликовые и шариковые опорно-поворотные круги нормализованы. В этом случае, когда их типовые размеры не обеспечивают заданные нагрузки, применяют опорно-поворотные устройства с катками, катящимися по круговому рельсу. Такое же поворотное устройство можно встретить и у машины более раннего выпуска.

В зацеплении с зубчатым венцом находится ведущая шестерня механизма вращения.

Рис.24. Схема опорно0поворотного круга с катками:

1 – поворотная рама; 2 – опорный рельс; 3 – катки;

4 – опорнозубчатый венец; 5 – неповоротная рама.

Рис.25. Шариковое опорно-поворотные устройства.

Рис.26. Роликовое опорно-поворотные устройства.

Выносные опоры. Шасси кранов с пневмоколесным ходовым устройством оборудуют выносными опорами-аутригерами в виде поворотных (откидных) или выдвижных кронштейнов с опорными винтовыми или гидравлическими домкратами на концах. Выносные опоры (аутригеры) служат для повышения устойчивости автомобильных, пневмоколесных и железнодорожных кранов от опрокидывания в поперечном направлении, так как у этих кранов для обеспечения проходимости расстояние между ходовыми колесами в поперечном направлении (колея) небольшое. Работа пневмоколесных кранов без установки на выносные опоры сопряжена с риском потери давления в камере ходовых колес. Аутригеры снижают нагрузки на пневмоколеса, увеличивают опорную базу и устойчивость крана. При работе без выносных опор грузоподъемность крана резко снижается и составляет 20…30% от номинальной.

Выносные опоры делятся на:

- устанавливаемые вручную,

- и на управляемые с помощью гидропривода.

Рис.27. Выносные опоры, устанавливаемые вручную.

Выносные опоры, устанавливаемые вручную, выполняются в виде выдвижных балок, фиксируемых коробчатыми направляющими, прикрепленными к ходовой раме, или в виде откидных или поворотных кронштейнов, шарнирно присоединяемых к опорной раме. Конечные положения выдвижных балок, поворотных и откидных кронштейнов фиксируются на раме при помощи штырей и замков. На выносных опорах предусматриваются винтовые домкраты, при помощи которых производится вывешивание ходовой рамы относительно опорной поверхности. Под тарелки винтовых домкратов под-кладываются деревянные брусья.

Современные стреловые краны часто оборудуются гидравлическими выносными опорами.

Рис.28. Гидравлические выносные опоры:

3 – блок запорных клапанов; 5 – предохранительный клапан; 1, 2, 4, 6 - гидроцилиндры;

7 – масляный бак; 8 – шестерённый нас ос; 9 - реверсивный золотник; 10 – корпус гидроцилиндра; 11 – шток ; 12 – шаровая опора; 13 – металлическая прокладка; 14 – деревян-

ный щит-подкладка; * - сеть стальных трубопроводов.

Гидросистема выносных опор состоит из четырех гидроцилиндров 1, 2, 4 и 6, шестеренного насоса 8, масляного бака 7, реверсивного золотника 9, блока запорных кранов 3, предохранительного клапана 5 и сети стальных трубопроводов. Масло из бака, нагнетаемое шестеренным насосом, подается через реверсивные золотники и запорные краны к гидроцилиндрам, штоки которых производят подъем и опускание выносных опор.

Стреловое оборудование крана может быть выполнено в виде основной стрелы, башенно-стрелового оборудования или стрелового оборудования с гуськом, выдвижной стрелы. Оголовок стрелы поддерживается стреловым полиспастом.

В зависимости от условий работы краны оборудуют сменными стрелами различной длины и конфигурации (прямые, изогнутые, телескопические).

Основными видами стрелового оборудования являются:

• невыдвижная (жесткая),

• выдвижная решетчатые стрелы,

• телескопическая стрела с одной или несколькими выдвижными

секциями для изменения их длины.

Длину выдвижных стрел можно изменять только в нерабочем состоянии крана, телескопических - при действующей рабочей нагрузке.

Рис.29. Виды стрел.

Длина стрел у пневмоколёсных и гусеничных монтажных кранов при больших высотах подъёма груза достигает 60-100 м и более. Для увеличения устойчивости служат выносные опоры (аутригеры). Скорости движений соответствуют грузоподъёмности крана и вылету стрелы и обычно составляют: подъёма груза 5-25 м/мин, вращения 1-4 об/мин, время подъёма стрелы из низшего положения в высшее 1-3 мин. Передвижение крана (при работе) 1-10 км/ч. Стреловые краны выполняют с крюковыми и грейферными захватами, а дизель-электрические - также с электромагнитом. Они имеют переменную грузоподъёмность, наибольшую при наименьшем вылете и использовании выносных опор:

▪ у ж.-д. кранов до 40 т (специальные аварийные и монтажные до

300 т);

▪ автомобильных 16-40 т,

▪ пневмоколёсных до 200 т (специальные монтажные до 600 т и бо-

лее),

▪ гусеничных до 300 т и более.

Пневмоколёсные краны большой грузоподъёмности монтируются на прицепах с тягачом.

Основное стреловое оборудование обеспечивает наибольшую грузоподъемность крана при требуемых ГОСТом вылете от ребра опрокидывания и высоте подъема крюка. Наибольшая грузоподъемность соответствует наименьшему вылету стрелы. С увеличением вылета грузоподъемность уменьшается. Зависимость грузоподъемности и высоты подъема груза от вылета стрелы называется грузовой характеристикой крана и изображается графически в виде кривых, которые даются в паспортах кранов. Пользуясь графиками, можно определить грузоподъемность и высоту подъема крюка для любого вылета основной стрелы и сменного рабочего оборудования. К сменному рабочему оборудованию относят удлиненные дополнительными вставками (секциями) жесткие и выдвижные стрелы, с применением которых увеличивается зона, обслуживаемая краном, но соответственно снижается грузоподъемность.

В комплект стрелового оборудования входят также стреловой полиспаст или гидроцилиндры для изменения угла наклона стрелы и крюковая подвеска с грузовым полиспастом для подъема и опускания груза. Стрела оснащена грузозахватным устройством в виде крюка для подъема штучных грузов. У некоторых моделей кранов на основных жестких стрелах взамен крюка может навешиваться двухчелюстной грейферный ковш (грейфер) с канатным управлением для погрузки-разгрузки сыпучих и мелкокусковых материалов. Подъем основного груза или замыкание челюстей грейферного ковша производится главной грузовой лебедкой. Подъем-опускание крюковой подвески, гуська и грейфера осуществляется вспомогательной грузовой лебедкой.

Для увеличения вылета и полезного подстрелового пространства основные и удлиненные сменные стрелы оснащают дополнительными устройствами - управляемыми и неуправляемыми гуськами, которые могут иметь второй (вспомогательный) крюк, подвешиваемый на полиспасте малой кратности и предназначенный для подъема с большей скоростью небольших по массе грузов.

Приборы безопасности. К таким приборам относятся:

а) концевые выключатели, предназначенные для автоматической остановки механизмов кранов с электрическим приводом. На кранах с механическим приводом механизмов концевые выключатели не применяются. Требования по оборудованию грузоподъемных машин концевыми выключателями изложены в Правилах по кранам;

б) блокировочные контакты, применяемые для электрической блокировки двери входа в кабину крана с посадочной площадки, крышки люка входа на настил моста и других местах;

в) ограничители грузоподъемности, предназначенные для предотвращения аварий кранов, связанных с подъемом груза массой, превышающей их (с учетом вылета крюка) грузоподъемность. Установка прибора обязательна на стреловых, башенных и портальных кранах. Краны мостового типа должны оборудоваться ограничителем грузоподъемности в том случае, когда не исключается их перегрузка по технологии производства. Требования к установке прибора содержатся в Правилах по кранам;

г) ограничители перекоса, предназначенные для предупреждения опасного перекоса металлоконструкций козловых кранов и мостовых перегружателей вследствие опережения одной из опор другой при передвижении крана. Необходимость установки прибора определяется при проектировании расчетом;

д) указатель грузоподъемности, устанавливаемый на кранах стрелового типа, у которых грузоподъемность изменяется с изменением вылета крюка. Прибор автоматически показывает, какова грузоподъемность крана при установленном вылете, что помогает предотвратить перегрузки крана;

е) указатель угла наклона для правильной установки стреловых кранов, кроме работающих на рельсовых путях;

ж) анемометр. Таким прибором должны оборудоваться башенные, портальные и кабельные краны для автоматической подачи звукового сигнала при опасной для работы скорости ветра;

з) противоугонные устройства, применяемые на кранах, работающих на наземных рельсовых путях, для предупреждения угона их ветром. Требования к этим устройствам изложены в Правилах по кранам;

и) автоматический сигнализатор опасного напряжения (АСОН), сигнализирующий об опасном приближении стрелы крана к находящимся под напряжением проводам линии электропередачи. Прибором оборудуются стреловые самоходные краны (за исключением железнодорожных);

к) опорные детали, которыми снабжаются краны мостового типа, передвижные консольные, башенные, портальные, кабельные, а также грузовые тележки (кроме электроталей) для уменьшения динамических нагрузок на металлоконструкцию в случае поломки осей ходовых колес;

л) упоры, устанавливаемые на концах рельсового пути для предупреждения схода с них грузоподъемных машин, а также на стреловых кранах с изменяющимся вылетом стрелы для предотвращения ее опрокидывания;

м) звуковой сигнальный прибор, применяемый на кранах, управляемых из кабины или с пульта (при дистанционном управлении). На кранах, управляемых с пола, сигнальный прибор не устанавливается.

Мероприятия по безопасности при работе с краном. Элементарные вещи вроде «Цепляться за крюк автокрана нельзя» должен знать каждый. Но есть и другие не менее важные детали. Человеку постороннему они могут показаться сложными или незначительными мелочами. Но от них зависит спокойствие и безопасность на рабочей площадке.

Вот раздается предупреждающий гудок большой машины – это машинист автокрана предупреждает: «Сейчас будем поднимать груз! Всем уйти из рабочей зоны!» Классическое правило «Не стой под стрелой», которое пишут на самоходных кранах, при всей его простоте является основой безопасной работы. Не стоит и бродить возле тыльной зоны крановой установки – человека может задеть или зажать частями крана. Про недопустимость перемещения людей на грузовом крюке не стоит даже говорить.

Есть и еще одно правило – при обучении стажер узнает его в начале практики. Оно понятно даже людям, далеким от погрузки и строительства - крановщик обязан подчиниться сигналу "Стоп" независимо от того, кем он подан.

В радиусе метра от поворотной части крана не должно быть стен, штабелей, бетонных блоков и других массивных предметов. При совместной работе двух и более кранов расстояние между ними, их стрелами, перемещаемыми грузами, стрелой одного и грузом на стреле другого должно составлять не менее 5 м. Это же расстояние нужно соблюдать при работе кранов с другими механизмами.

Если ближе, чем в 30метрах от рабочей части автокрана находится ЛЭП, работы производятся по наряду-допуску или при отключенной линии электропередачи. Если автокран работает под троллейбусными или трамвайными проводами, где ток отключить по понятным причинам нельзя, расстояние между стрелой и проводами не должно быть меньше метра. Для этого ставится ограничитель, не позволяющий уменьшить дистанцию при подъеме стрелы.

Если опасная зона, возникающая при работе крана, выходит за пределы рабочей площадки и ее уже нельзя технически уменьшить, принимаются дополнительные меры безопасности. По краю опасной зоны выставляют сигнальные или штакетные ограждения, если нужно - знаки, предупреждающие о работе крана, дорожные знаки, предупреждающие об опасности. Если опасная зона соприкасается с шоссе, пешеходными дорожками, дворами жилых домов, дополнительно к ограждениям выставляются сигнальщики, не допускающие людей в опасную зону. Сигнальщики выбираются из числа наиболее опытных стропальщиков.

Если рабочая зона полностью не просматривается из кабины крановщика, между стропальщиками и машинистом устанавливается знаковая связь. Радиосвязь между работниками используется при высоте зданий и сооружений более 36м, когда машинист не видит ни стропальщика, ни погрузочную поверхность.

Монтажные работы с участием автокрана запрещены при гололеде, грозе или тумане, сокращающем видимость в рабочей зоне, а также при скорости ветра 15м/с и более. Монтаж витражей, перегородок, стеновых панелей и других конструкций с большими габаритами запрещен при силе ветра 10м/с и выше.

Груз должен быть ровно и надежно закреплен на крюке – никаких раскачиваний над головой изумленного прораба и уж тем более подвешивания за один рог крюка. Запрещено поднимать автокраном примерзший груз, засыпанный землей или заложенный другими грузами, укрепленный болтами и уж тем более - залитый бетоном. Нельзя также подтаскивать груз по земле, полу или рельсам без применения направляющих блоков.

Нельзя проносить стрелу крана с грузом на крюке над неработающим подъемником, над перекрытиями помещений, где могут находиться люди. Персонал в рабочей зоне – это вообще отдельный разговор. Конечно, никто не полезет верхом на движущуюся стрелу и вряд ли будет облокачиваться на груз. Но машинист всегда должен быть внимательным, ведь даже опытный работник может случайно подойти на полметра ближе, чем нужно. Возле груза может находиться стропальщик, но только если груз перемещается на высоте не более метра.

Площадка для выгрузки должна быть сухой и ровной. Зимой поверхность, а уж тем более спуски и подъемы должны очищаться ото льда и посыпаться песком или шлаком. Нельзя укладывать грузы на электрокабели, трубопроводы, на края откосов или траншей.

Уходя с автокрана на перерыв, машинист должен заглушить двигатель крановой установки и зажигание машины. А после окончательного завершения праведных трудов машинист должен перевести стрелу и крюк в транспортное положение и надежно зафиксировать.

Основные параметры стреловых кранов.Под параметрами стрелового крана понимают основные технические данные, которые характеризуют конструкцию крана и его технологические возможности во время выполнения работ.

Рис.30. Основные параметры стреловых кранов.

Грузоподъемность Q- главный параметр стреловых самоходных кранов - крана характеризуется максимально допустимой массой рабочего груза, на подъем которого рассчитан кран. Поскольку портальные краны выполняются с изменяемым вылетом, грузоподъемность крана (исходя из условий прочности конструкции и устойчивости крана) устанавливается в зависимости от вылета. Максимальная грузоподъемность соответствует, как правило, минимальному вылету.

Вылет L - это расстояние по горизонтали от оси вращения поворотной части крана до вертикальной оси грузозахватного органа (крюковой подвески. центра зева крюка) при установке крана на горизонтальной площадке.

База крана Б - расстояние между вертикальными осями передних и задних ходовых тележек или колес.

Грузовой момент M - основной обобщающий параметр крана, представляет собой произведение грузоподъемности на соответствующий вылет.

Грузовой момент - произведение вылета грузозахватного органа на грузоподъемность крана: М = L G, где М ~ грузовой момент; L - вылет, м; О - грузоподъемность, т.

Длина стрелы - расстояние от центра пяты стрелы до оси головного блока.

Высота подъема H - расстояние по вертикали от уровня стоянки крана до грузозахватного органа, находящегося в верхнем рабочем положении. При наличии подъемной стрелы высота подъема устанавливается в зависимости от вылета.

Высота подъема крюка - расстояние от уровня кранового пути или уровня стоянки крана до центра зева крюка, находящегося в верхнем рабочем положении (расстояние от уровня стоянки крана до центра зева крюка, находящегося в крайнем верхнем положении).

Вылет крюка или другого грузозахватного органа - расстояние по горизонтали от оси вращения поворотной части крана до оси крюка или другого грузозахватного органа крана.

Вылет от ребра опрокидывания - расстояние от ребра опрокидывания до центра зева крюка: А1 - при работе без выносных опор, А2 - при работе на выносных опорах.

Глубиной опускания h - называют расстояние по вертикали от уровня стоянки крана до грузозахватного органа, находящегося в нижнем рабочем положении.

Глубина опускания крюка h - расстояние от уровня стоянки крана до центра зева крюка, находящегося в крайнем нижнем рабочем положении; скорость подъема и опускания груза v_гр.

Диапазон подъема D - расстояние по вертикали между верхним и нижним рабочими положениями грузозахватного органа.

Колея K - представляет собой расстояние по горизонтали между осями рельсов.

Пролет мостового крана - горизонтальное расстояние между осями рельсов кранового пути.

База B - расстояние между осями опор крана, перемещающихся по одному общему рельсу или располагаемых с одной стороны крана относительно его продольной оси (расстояние между вертикальными осями передних и задних тележек или колес).

Колея стрелового крана - горизонтальное расстояние между осями рельсов или осями пути качения крана.

Колея крана К - расстояние между вертикальными осями, проходящими через середины опорных поверхностей ходового устройства.

Рабочая скорость передвижения v_р - скорость передвижения крана с грузом на крюке.

Минимальный радиус поворота крана R_K - расстояние от центра поворота до наиболее удаленной точки крана при минимальном радиусе поворота шасси крана.

Преодолеваемый уклон пути α- наибольший угол подъема, преодолеваемый краном, движущимся с постоянной скоростью, установленная мощность Р_у..

Скорость подъема (опускания) груза V_п - называется скорость вертикального перемещения рабочего груза.

Скорость поворота n - называется скорость вращения поворотной части крана. Скорость поворота определяется при наибольшем вылете с рабочим грузом на крюке и измеряется числом оборотов в минуту.

Скорость передвижения крана V_д - называется рабочая скорость передвижения крана по горизонтальному пути с рабочим грузом.

Скорость изменения вылета V_r - у кранов с подъемной стрелой называется средняя скорость горизонтального перемещения рабочего груза при изменении вылета от наибольшего до наименьшего (v_в - скорость перемещения крюка по горизонтали при изменении его вылета).

Скорость посадки груза v_n - минимальная скорость опускания груза при монтаже и укладке конструкций, а также при работе с предельными по массе для данной модели крана грузами.

Скорость телескопирования v_T - скорость движения секций выдвижных или телескопических стрел относительно основной (невыдвижной) секции при изменении длины стрел.

Транспортная скорость крана v_тр - скорость передвижения крана, стреловое оборудование которого находится в транспортном положении.

Время изменения вылета t_в - продолжительность перемещения крюка от одного предельного положения стрелы до другого.

Мощность крана - мощность двигателей, установленных на кране.

Конструктивная масса - масса крана без балласта и противовеса в не заправленном состоянии, т. е. без топлива, масла и воды.

Общей массой - называется полная масса крана с балластом, противовесом и в полностью заправленном состоянии.

Задний габарит крана - наибольший радиус поворотной части крана со стороны, противоположной стреле.

Производительность крана - количество груза или конструкций в тоннах, перемещаемых или монтируемых краном в единицу времени. В строительстве фактическую производительность крана иногда измеряют количеством рабочих циклов, осуществляемых в единицу времени.

Рабочим циклом крана называют совокупность рабочих и холостых операций, в результате которых совершается один подъем груза. К рабочим операциям относятся: зацепка груза, подъем и горизонтальное его перемещение, спуск к месту назначения, установка в рабочее положение, удерживание монтируемых деталей для закрепления в проектном положении и отцепка груза; к холостым относятся все операции, выполняемые краном без груза.

Грузовая характеристика крана – это зависимость массы груза от длины и вылета стрелы.

В паспорте каждого стрелового крана имеется кривая, показывающая его грузоподъемность на различных вылетах стрелы.

Пример.Кран КС-4561А

Вылет, м

Рис.31. Автомобильный кран КС-4561 и его грузовые (сплошные линии) и высотные (пунктир) характеристики:

1-4 - грузоподъемность при стреле длиной соответственно 10, 14, 18 и 22 м на выносных опорах; а - г - высота подъема при стреле длиной соответственно 10, 14, 18 и 22 м.

Кривые построены на основе расчета грузовой устойчивости для трех случаев — с номинальным грузом на минимальном вылете, с минимальным грузом на максимальном вылете и в одном из промежуточных положений. Если кран может работать со стрелами разной длины, то кривые грузоподъемности должны быть предусмотрены для каждой из них, а также для работы на выносных опорах (аутригерах) и без них.

Устойчивость самоходных стреловых кранов.Отличительной особенностью стреловых кранов является подъем груза в зоне, выходящей за пределы опорного контура крана. Поэтому их устойчивость в процессе подъема груза обеспечивается только собственным весом. Действующие на кран внешние нагрузки создают относительно одного из краев опорного контура (ребра опрокидывания) опрокидывающий момент, а собственный вес крана — соответственно восстанавливающий момент. Для разных положений крана величины опрокидывающих и восстанавливающих моментов различны в связи с изменением положения центра тяжести крана относительно опорного контура. Следовательно, устойчивость крана должна быть обеспечена для всех его положений при любых возможных комбинациях нагрузок. К этим нагрузкам относятся: вес поднимаемого груза, инерционные воздействия в периоды пуска и торможения механизма подъема груза, центробежная сила, возникающие при вращении поворотной части крана с грузом, ветровое давление на груз и конструкцию крана.

Безопасность эксплуатации крана во многом зависит от его устойчивости. Устойчивость - это способность крана противодействовать опрокидывающим его моментам от силы тяжести поднимаемого груза, ветровой нагрузки, собственного веса элементов крана, динамических нагрузок и уклона.

На устойчивость должны быть рассчитаны все свободно стоящие краны стрелового типа. Такими кранами являются:

- башенные,

- портальные,

- стреловые самоходные (автомобильные, пневмоколесные, гусе-

ничные, железнодорожные),

- стреловые прицепные краны и краны-экскаваторы.

Эти краны, если они неправильно рассчитаны, могут упасть (опрокинуться) при работе под действием перемещаемого груза и дополнительных нагрузок (инерционных сил, ветра), действующих на кран во время работы. Краны могут упасть в нерабочем положении под действием ветра. Опрокидыванию крана в обоих случаях может способствовать уклон пути (рельсового или безрельсового). Опрокидывание происходит относительно ребра опрокидывания, за которое при расчете принимается:

- для кранов автомобильных, пневмоколесных и гусеничных—по правилам Госгортехнадзора;

- для башенных и портальных кранов - ось рельса;

- для железнодорожных кранов - внутренняя грань рельса.

Расчет устойчивости башенных кранов производится в соответствии с ГОСТ 13994-81 «Краны башенные строительные. Нормы расчета».

На устойчивость в плоскости, параллельной подкрановому пути, и поперек подкранового пути рассчитываются также козловые краны и мостовые . Правилами по кранам этот расчет не регламентирован.

Правилами по кранам регламентированы два вида устойчивости: грузоваяи собственная, а также установлены минимальные величины коэффициентов грузовой и собственной устойчивости.

Рис.32. Схема определения грузовой(а) и собственной

(б) устойчивости крана.

Грузовая устойчивость (рабочее положение крана с грузом) - это спо-

собность крана противостоять опрокидыванию под влиянием

массы действующего на него при работе груза и дополнитель-

ных нагрузок (действия ветра, уклона пути и т. п.).

Собственная устойчивость (для крана без груза в условиях, когда со-

четание действующих на кран нагрузок наиболее неблагопри-

ятно с точки зрения возможности опрокидывания) - это спо-

собность крана противостоять в нерабочем состоянии (без

груза на крюке) опрокидыванию под действием ветровой на

грузки и уклона пути.

Определение грузовой и собственной устойчивости производится в предположении, что угол наклона крана составляет величину не менее 3° - для стреловых кранов (за исключением железнодорожных); 1° - для портальных кранов.Для железнодорожных кранов, предназначенных для работы без дополнительных опор, должны учитываться превышение одного рельса над другим на криволинейном участке пути.

Устойчивость крана характеризуется следующими величинами:

• коэффициентом грузовой устойчивости - отношением момента

относительно ребра опрокидывания, создаваемого силой тя-

жести всех дополнительных нагрузок (ветровой нагрузки,

инерционных сил, возникающих при пуске или торможении ме-

ханизмов подъёма груза, поворота и передвижения крана), а

также возникающей составляющей силы тяжести при наи-

большем допустимом при работе крана уклоне к моменту,

создаваемому силой тяжести груза относительно того же

ребра опрокидывания.

Он показывает, во сколько раз момент, удерживающий кран, превышает момент, опрокидывающий кран.

Коэффициент устойчивости должен быть не менее:

1,4— при определении грузовой устойчивости без учета дополнительных нагрузок и уклона пути;

≥ 1,4 (1)

где - момент, создаваемый массой элементов крана и противовеса относительно ребра опрокидывания;

- момент, создаваемый весом номинального груза относительно ребра опрокидывания.

1,15 — при определении грузовой устойчивости с учетом всех дополнительных нагрузок, действующих, на кран при его работе, и уклона пути;

≥ 1,15 (2)

где - момент, создаваемый силой тяжести частей крана и проти-

вовеса относительно того же ребра опрокидывания;

- момент, создаваемый весом номинального груза отно-

сительно ребра опрокидывания;

- ветровая нагрузка, такая, чтобы способствовала опрокидыва-

нию крана;

- момент, создаваемый ветровой нагрузкой рабочего сос-

тояния, действующей на наветренную площадь крана и

груза перпендикулярно ребру опрокидывания и парал-

лельно плоскости, на которой установлен кран;

- суммарный момент сил инерции элементов крана и груза,

возникающих в процессе пуска и торможения механизмов

крана, и центробежной силы при вращении крана.

• коэффициентом собственной устойчивости крана – отноше-

нием момента, создаваемого силой тяжести всех частей кра-

на с учётом уклона пути в сторону опрокидывания относи-

тельно ребра опрокидывания, к моменту, создаваемому веет-

ровой нагрузкой нерабочего состояния машины относительно

того же ребра опрокидывания.

≥ 1,15 (3)

где - момент ветровой нагрузки нерабочего состояния, действующей на наветренную площадь перпендикулярно ребру опрокидывания и параллельно плоскости, на которой установлен кран;

- ветровая нагрузка нерабочего состояния крана;

- момент, создаваемый массой элементов крана и противовеса

относительно ребра опрокидывания;