Башенный кран

Достоинства башенных кранов:

· меньшая стоимость изготовления по сравнению с самоходными стреловыми кранами;

· возможность транспортирования различных грузов – от жидких и кусковых до длинномерных;

· способность перемещать грузы по вертикали и горизонтали;

· верхнее расположение стрелы, устраняющее возможность обрушения ранее смонтированных конструкций, которые они находятся ниже траектории перемещения стрелы;

· хороший обзор для машиниста крана, обеспечиваемый верхним расположением кабины управления.

Недостатки:

· недостаточная маневренность из-за привязанности к подкрановым путям;

· высокая стоимость и трудоемкость устройства и содержания подкрановых путей;

· невозможность быстрой замены в случае поломки крана.

Башенные краны классифицируются согласно ГОСТ 13556 – 91 по следующим признакам:

1. По способу установки

· стационарные краны, устанавливаемые на фундамент;

· приставные краны, наращиваемые и прикрепляемые жесткими связами к зданию по мере его возведения;

· самоподъемные краны, устанавливаемые на элементы каркасных конструкций возводимого сооружения (телебашни, высотные здания) и перемещающиеся по ним по мере монтажа в вертикальном направлении;

· подвижные краны, устанавливаемые ходовыми тележками на рельсовые подкрановые пути.

2. По виду ходового устройства подвижных кранов: рельсовые, автомобильные, пневмоколесные и гусеничные.

3. По типу башен:

· с неповоротной башней, у которой опорно-поворотное устройство располагается вверху башни, вращается оголовок, стрела, консоль с противовесом и лебедками;

· с поворотной башней, опорно-поворотное устройство которой размещается на портале или раме ходовой тележки, вращается весь кран кроме ходовой части.

4. По типу стрел:

· с подъемной стрелой, у которой изменяется угол наклона ее к горизонту;

· с балочной горизонтально расположенной стрелой, по нижнему поясу которой перемещается грузовая тележка с грузозахватным крюком.

5. По назначению:

· специальные краны для малоэтажного строительства грузоподъемностью 1 т;

· краны общего назначения грузоподъемностью 5-8 т.;

· краны для высотного строительства (свыше 16 этажей);

· специальные краны для промышленного строительства грузоподъемностью до 75 т.

Башенные краны имеют многомоторный электрический привод, индивидуальный для каждого рабочего движения – подъема и опускания стрелы и крюка, поворота стрелы или башни со стрелой, изменения вылета крюка подъемом-опусканием стрелы или перемещением грузовой тележки, передвижения крана по подкрановым путям. В качестве исполнительных механизмов применяют электрореверсивные двигатели и лебедки с тяговым усилием от 20 до 100 кН.

По режиму эксплуатации краны подразделяются на постоянно и периодически эксплуатируемые. Постоянно эксплуатируемые краны (складские площадки, полигоны по изготовлению строительных конструкций) подвергают периодическому ТО:

а) частичному – не реже одного раза в 12 месяцев;

б) полному – не реже одного раза в три года.

Периодичность эксплуатации кранов обусловливается окончанием строительства одного объекта и началом возведения другого, что связано с монтажом-демонтажом и перевозкой крана с объекта на объект. Такие краны подвергают полному ТО после каждого монтажа-демонтажа.

Устойчивость при испытании и эксплуатации гарантируется при проектировании кранов специальными расчетами для наиболее опасных сочетаний нагрузок.

При эксплуатации крана запрещается поднимать грузы, превышающие его грузоподъемность на данном вылете крюка, отрывать примерзшие, а также вытаскивать присыпанные строительным мусором грузы, подтаскивать их к крану при косом натяжении полиспаста. При горизонтальном перемещении груза поворотом стрелы он должен быть поднят на высоту не менее 0,5 м над верхом ранее возведенных или смонтированных конструкций.

Схемы установки кранов: 1 – фундамент или звено подкрановых путей; 2 – крепление крана к возводимому зданию; 3 – подвижная обойма с четырьмя гидроцилиндрами для обоюдного перемещения ее и башни; 4 – рельсо-колесное ходовое оборудование; 5 – подъемные стрелы, установленные на неповоротные башни, 6 – балочная стрела, укрепленная на поворотной башне; 7 – грузовая тележка

Самоходные стреловые краны

Самоходные стреловые краны применяют при новом строительстве и реконструкции систем теплогазоснабжения и вентиляции для монтажа и демонтажа строительных конструкций и погрузочно-разгрузочных работ.

Это краны с самостоятельным приводом для свободного перемещения и рабочим оборудованием башенно-стреловым или стреловым со стрелами неизменной длины, выдвижными и телескопическими.

Широкому распространению этих кранов способствовали их достоинства: автономность привода, большая грузоподъемность, высокая мобильность и маневренность, быстрота приведения от транспортного к рабочему положению (10-20 мин.), возможность работы со сменным рабочим оборудованием, а также меньшая себестоимость эксплуатации и технического обслуживания по сравнению с башенными кранами.

Недостатками являются: высокая первоначальная стоимость (в 2-3 раза выше по сравнению с башенными кранами), резкая зависимость грузоподъемности от вылета крюка, нижнее расположение кабины, затрудняющее наблюдение машиниста за рабочим местом монтажников, и затрудненность подачи грузов внутрь возводимого объекта из-за нижнего крепления стрелы.

Классификация:

1. По виду ходового оборудования – подразделяются на краны гусеничные типа КГ и пневмоколесные, которые, в свою очередь, могут быть собственно пневмоколесного типа КП, автомобильными КА, на спецшасси автомобильного типа КШ, короткобазовыми КК. Отличаются друг от друга общим и приводным числом осей и характером их подвески.

Структура и состав парка этих кранов существенно различаются у нас и за рубежом. Общей тенденцией развития их является сокращение выпуска кранов типа КГ, прекращение выпуска кранов КП, резкое увеличение выпуска кранов КШ и КК.

2. По грузоподъемности – краны общего назначения: легкие с грузоподъемностью до 10 т, средние до 25 т, тяжелые свыше 25 т, специальные монтажные краны: грузоподъемностью до 250 и более тонн.

Краны специальные в отличие от кранов общего назначения имеют более широкую колею, что повышает их устойчивость, а следовательно и грузоподъемность.

3. По типу привода – привод кранов может быть механическим, гидравлическим, электрическим, а силовая установка – дизельной, электрической и дизель-электрической. По числу двигателей – одномоторным (групповым) и многомоторным (индивидуальным).

4. По виду рабочего оборудования и его исполнению – рабочее оборудование кранов может быть сменным стреловым и башенно-стреловым. Стрелы могут оснащаться: гуськом – дополнительной короткой стрелой, шарнирно соединяемой с основной; клювом – Г-образным продолжением основной стрелы; надстрелком – длинным гуськом, выполняющим функции стрелы при башенно-стреловом исполнении рабочего оборудования. Дополнительная оснастка стрелы допускает использование второго крюка.

Подвеска рабочего оборудования может быть гибкой (канатно-блочной) и жесткой (с гидроцилиндрами), как правило, с телескопической стрелой.

Основные рабочие движения и параметры стреловых самоходных кранов те же, что у башенных, только к ним добавляется длина сменных стрел.

Безопасность работы самоходного стрелового крана в значительной степени зависит от качества подготовки рабочей площадки. Места стоянки и перемещения крана планируют, укатывают и утрамбовывают, а если грунт слабый, укладывают бетонные плиты или рассыпают и втрамбовывают в грунт щебень. Уклон рабочей площадки не должен превышать 3° при работе с выносными опорами (аутригерами) и 1,5° без них. При уклоне более 1,5° обязательно должны устанавливаться все 4 опоры.

Грузовая характеристика и производительность кранов

Грузоподъемность большинства башенных и всех самоходных стреловых кранов является переменной величиной, зависящей от вылета крюка, аналогичную зависимость имеет высота подъема крюка. Эта зависимость может быть выражена графически или в табличной форме.

Грузовая характеристика кранов: а) – графики грузоподъемности и высоты подъема крюка; б) – схема, опорного контура крана: 1 - грузоподъемность и высота подъема крюка при стреле длинной l₁; 2 – то же длиной l₂; 3 – опорный контур башенного или самоходного стрелового без выносных опор крана; 4 – опорный контур самоходного стрелового крана на выносных опорах

Опорный контур представляет собой прямоугольник, линии сторон которого соединяют крайние точки контакта движителя с опорной поверхностью (грунт, дорога).

Установка выносных опор в рабочее положение увеличивает размеры опорного контура, уменьшая тем самым плечо опрокидывания и повышая устойчивость и грузоподъемность крана. Из графика грузоподъемности следует, что с увеличением вылета крюка грузоподъемность и высота подъема крюка уменьшаются. При смене стрелы меньшей длины на большую у самоходных стреловых кранов при одном и том же вылете крюка грузоподъемность уменьшается, а высота подъема крюка увеличивается. При установке выносных опор в рабочее положение для стрелы с неизменяемой длиной грузоподъемность крана возрастает, а высота подъема крюка остается неизменной.

Грузовая характеристика используется при выборе монтажного крана. Для этого прежде всего определяют требуемые значения грузоподъемности, вылета и высоты подъема крюка. Их рассчитывают по параметрам возводимого сооружения и правил установки монтажных кранов с учетом требований техники безопасности.

Требуемая грузоподъемность крана принимается по максимальной массе конструктивного элемента сооружения и массы строповочного устройства, требуемый вылет крюка – расстоянием от оси подкранового пути до самого тяжелого и самого удаленного от крана конструктивных элементов. Требуемая высота подъема крюка определяется высотой сооружения, строповочных устройств и поднимаемой конструкции.

Грузоподъемное оборудование и приспособления

В качестве погрузочно-разгрузочных средств применяются блоки, полиспасты, тали и тельферы, лебедки, домкраты, краны, автогидроподъемники и т.д. Неотъемлемыми элементами всех такелажных работ являются веревки, канаты и стальные тросы, к которым предъявляются жесткие требования по прочностным характеристикам.

Все эти элементы такелажных работ подлежат периодическому осмотру с целью выявления местных разрушений и испытанию на прочность. Срок службы каната (троса) во многом зависит от числа перегибов на блоках и барабанах, а также от соотношения между диаметрами каната и барабана. При выборе того или иного типа троса или каната руководствуются расчетным усилием его разрыва и коэффициентом запаса прочности, который выбирается в зависимости от условий работы каната. Для чалочных канатов, используемых для обвязывания грузов и подвешивания их к крюкам подъемного механизма, коэффициент запаса прочности принимается равным 12, поскольку при обвязке канаты изгибаются с малым радиусом кривизны и в них возникают большие дополнительные напряжения.

Среди грузоподъемных механизмов находят применение следующие:

Блоки. Блоки являются распространенным элементом грузоподъемных машин и иногда применяются как самостоятельное приспособление для подъема грузов. Монтажный блок представляет собой ролик, установленный на оси между двумя щеками. В нижней части щек на траверсе закреплен кованый.

Схемы блоков различного назначения: а — направляющий; б — уравнительный;
в — подвижный для выигрыша в силе; г — подвижный для выигрыша в пути.

Полиспаст. Полиспаст представляет собой две группы блоков, объединенных в одну общую обойму и работающих с одним общим тросом. Одна обойма закрепляется неподвижно, а другая является подвижной. Полиспаст не имеет тормозных устройств и применяется либо для ручного подъема легких грузов, либо в комбинации с тяговыми лебедками. В зависимости от кратности усилия на тросе различают кратные и степенные полиспасты.