Основные узлы и механизмы башенных кранов

Устройство башенного крана. Монтаж и демонтаж башенных кранов

Грузоподъемная машина со стрелой, расположенной в верхней части вертикально закрепленной башни, служащая для захвата и перемещения крупногабаритного груза, называется башенным краном. Любой башенный кран обладает следующими параметрами: вылет стрелы, грузоподъемность, скорость подъема и опускания, глубина опускания, быстрота перемещения, скорость поворота башни и т.д. К составным узлам башенного крана относятся: башня, поворотная платформа со стреловой и грузовой лебедкой, опорно-поворотный механизм, устройство подъема и опускания груза, механизм передвижения машины, механизм изменения вылета стрелы и т.д.

Башня крана

Башня – основной элемент башенного крана, который служит для удерживания стрелы на заданной высоте и для распределения нагрузки со стрелы на ходовую раму и крановые пути. В большинстве случаев башни кранов имеют решетчатое строение (выполнены из уголков или труб небольшого диаметра). Также встречаются башни с телескопической конструкцией (выполнены из трубы большого диаметра).

Источник фото: exkavator.ru В большинстве случаев башни кранов имеют решетчатое строение

Башни кранов бывают поворотными и неповоротными. Поворотная башня представляет собой опорно-поворотное устройство с поворотной платформой, которое размещено внизу (на портале или опорной части крана). У неповоротных кранов платформа с башней не поворачивается. Поворотный механизм у такого типа машин расположен в верхней части. Для того чтобы кран мог поворачиваться, на башне закреплен поворотный оголовок с противовесной консолью для уравновешивания стрелы. Такая конструкция башенного крана позволяет перемещать грузы массой более 10 тонн. Главным преимуществом неповоротных башенных кранов является возможность их переоборудования для использования в качестве приставных башенных кранов (крепящихся к постройке).

В последнее время большую популярность набирают безоголовочные краны. Для большинства изготовителей производство именно этого типа кранов является преимущественным. Плюсом таких кранов является то, что они освобождены от металлоемкого и габаритного узла (оголовка башни и систем оттяжек, поддерживающих стрелу). Эти краны легко монтируются и не требуют особых усилий при транспортировке. Главный модуль поворотной части (кабина, все механизмы крана и электрооборудование) собирается внизу, а монтаж данной конструкции происходит за один подъем.

Поиск необходимого оборудования или запчастей стал еще проще – оставьте заявку и Вам перезвонят.

Ходовая рама башенного крана

Немаловажным элементом в устройстве башенного крана является ходовая рама, служащая для переноса нагрузок на крановые пути. У неповоротных башенных кранов рамы бывают шатровые либо в форме усеченной пирамиды. У кранов с поворотными башнями нагрузки на раму передаются через опорно-поворотное устройство, которое размещено в нижней части машины.

Источник фото: exkavator.ru Ходовая рама служит для переноса нагрузок на крановые пути

Стрела башенного крана

Стрела башенного крана представляет собой механизм, с помощью которого он достает до груза, находящегося от него на определенном расстоянии. Различают подъемные, балочные и шарнирно-сочлененные стрелы башенного крана.

К плюсам стрел первого типа крана можно отнести то, что они отличаются малым размером и массой. Также они легко монтируются и легко поддаются транспортировке. К недостаткам таких стрел относится то, что для изменения вылета крюка невозможно переместить груз горизонтально. Встречаются подвесные, подвесные со стойками, подвесные с гуськом и молотовидные варианты.

Балочный тип стрел насчитывает 2 вида: подвесные и молотовидные. Больше всего в строительстве применяют подвесные балочные стрелы. По нижней части таких стрел, которые представляют собой двутавровую балку, перемещаются катки грузовой тележки, служащей для захвата и перемещения груза. Молотовидные балочные стрелы не получили широкого распространения ввиду больших размеров и массы конструкции.

Шарнирно-сочлененные стрелы состоят из двух частей (основной и головной) и относятся к типу комбинированных стрел. Головная часть шарнирно-сочлененной стрелы называется гуськом. Башенные краны с таким типом стрел обладают двумя крюковыми подвесками. Вылет шарнирно-сочлененной стрелы может изменяться двумя вариантами:

• подъемом всей стрелы;
• сочетанием движений подъема стрелы и перемещением по ней грузовой тележки.

Применение данного типа стрел обусловлено необходимостью увеличения высоты и подъема крана и вылета крюка.

Противовесы

На противоположной стороне стрелы расположены противовесы, служащие для устойчивости крана. На кранах с поворотной башней вместо противовесов применяют специальные распорки, с помощью которых ветви стреловых канатов отводятся от башни. На кранах с неповоротной башней противовес размещают на конце противовесной консоли.

Источник фото: exkavator.ru Противовесы служат для устойчивости башенного крана

Лебедки

Лебедки, как и противовесы, располагаются на противоположной стороне стрелы. Конструкция крановых лебедок состоит из электродвигателя, барабана, тормоза и редуктора. Различают грузовые, стреловые, тележечные лебедки. Современные грузовые лебедки имеют несколько скоростей подъема и опускания груза. На отдельные башенные краны устанавливают сразу несколько грузовых лебедок: для больших, средних и малых грузов. Стреловые лебедки применяются для изменения вылета крюка и угла наклона стрелы. Тележечные лебедки используются для движения грузовых тележек по балочной стреле.

Стальные канаты

При эксплуатации башенного крана стальные канаты играют одну из главных ролей. Канаты выполняют функцию тяговых органов крана при подъеме груза и стрелы. Стальные канаты используют при монтаже и демонтаже башенного крана, при выдвижении башни, для поворота крана, а также для передвижения грузовой тележки по стреле. Рациональность использования канатов из стали обусловлена их высокой прочностью, гибкостью, грузоподъемностью при относительно малом собственном весе.

Блоки, полиспасты, барабаны

Блоки, полиспасты, барабаны служат для соединения каната с подъемным механизмом. Все эти механизмы предназначены для подъема и опускания грузов. Блок, как простейший механизм, представляет собой колесо с желобом для размещения каната. К недостаткам блоков относится то, что они практически не дают выигрыша в силе. Блоки бывают подвижные (перемещаются вместе с грузом) и неподвижные (используются для изменения направления движения канатов). Полиспасты представляют собой механизм, состоящий из нескольких подвижных и неподвижных блоков, которые скреплены канатом. Из-за невысокой скорости подъема грузов полиспаст позволяет получить большой выигрыш в силе. Барабан выполняется в форме цилиндра с полыми внутренностями. В конструкции барабана применены винтовые канавки, которые служат для меньшего износа и лучшей укладки каната.

Перемещение башенного крана

По возможности перемещения башенные краны делятся на: передвижные (самоходные и прицепные), стационарные (приставные), самоподъемные (монтируются на каркасе строящегося здания). Для того чтобы башенные кран имел возможность перемещения, к нему применяют различные шасси: автомобильные, пневмоколесные, гусеничные, шагающие, рельсовые.

В большинстве случаев движение самоходных башенных кранов осуществляется путем перемещения ходовых тележек по крановым путям (рельсам). Для распределения нагрузки ходовые тележки крана объединяют в балансирные. Четырехколесный кран снабжен механизмом передвижения с приводом на два колеса. Тележки, располагающие восьмью и более колесами, снабжены индивидуальным приводом. Ведущая тележка оборудована двигателем и зубчатым редуктором, а с торца на нее устанавливаются противоугонные устройства. Противоугонные захваты предотвращают движение крана вне рабочего режима посредством ветра. На одной из тележек также размещается кнопка включения и выключения ограничителя пути, которая срабатывает при наезде крана на рельсах за ограничивающую линию.

Источник фото: exkavator.ru Стационарный башенный кран. Вид сблизи

Монтаж, демонтаж башенного крана

На практике применяют достаточно большое количество способов монтажа башенного крана. Для каждой конкретной ситуации применяется свой метод. Основными факторами, влияющими на выбор того или иного способа, являются: высота башни и длина стрелы, условия установки крана, продолжительность стоянки.

В случае, когда ситуация требует частой перевозки башенного крана с одной строительной площадки на другую, используют кран специальной конструкции, которая позволяет складывать машину, не разбирая ее. Минусом такого крана является то, что для его монтажа необходимо значительное место на стройплощадке.

Для поворотных кранов используют способ самостоятельного подъема башни вместе со стрелой с помощью полиспаста.

Универсальный способ монтажа башенного крана подразумевает применение стационарной мачты. Отдельные конструкции частями монтируют в нужной последовательности. В случаях, когда использование мачты невозможно, монтаж выполняется с использованием легкого ползучего крана.

Демонтаж башенных кранов осуществляется в обратной последовательности монтажу.

Наши группы в Telegram, Viber. Присоединяйтесь!

Быстрая связь с редакцией в WhatsApp!

Устройство башенного крана

В период 1913-1916 годы, работая в университетах Цюриха и Берлина, Альберт Эйнштейн опубликовал свою работу по общей теории относительности. Эта работа перевернула понимание человеком основ природы и дала толчок к немыслимым ранее научным достижениям и техническим изобретениям. Об этом знают многие. Однако немногие знают о том, что в это же время, а точнее, в 1913 году, на промышленной ярмарке в Лейпциге изобретатель по имени Юлиус Вольф представил широкой публики механизм, названный в местных газетах «гигантом из Хеилборна», который не менее радикально изменил строительную отрасль. Изобретение, прообразом которого был этот механизм, дало человеку возможность возводить здания, в которых число этажей исчисляется десятками, а высота – сотнями метров. Это изобретение – башенный подъёмный кран. Устройство башенного крана в течение последующих десятилетий совершенствовалось всё больше, и многочисленных наследников того первого механизма сегодня можно увидеть буквально повсюду.

Многие мужчины, среди эпизодов своего городского детства, наверняка вспоминают какую-нибудь стройку, на которой так интересно было играть в различные детские игры. Кроме игр, там было увлекательно наблюдать за работой различных механизмов и приспособлений, над которыми гордо возвышался башенный подъёмный кран. И в голове любого мальчишки, который наблюдал за работой такого крана, наверняка возникал вопрос: «как это он не падает?» Выяснению этого и посвящена данная статья, в которой в общих чертах рассматривается конструкция башенного крана.

Основы устойчивости башенного крана

На башенный кран действуют различные силы, создающие опрокидывающий момент. Основные действующие силы – это вес поднимаемого груза и грузозахватного устройства. Дополнительные силы – это:

• инерция, возникающая во время спуска, подъёма, торможения или изменения скорости работы различных механизмов, таких, как передвижение крана или груза по стреле, а также изменение вылета стрелы;
• центробежная сила, возникающая во время изменения наклона стрелы или вращения поворотной части крана;
• атмосферные факторы – давление ветра на конструкцию крана и на подвешенный груз, а также вес снега или наледи при работе в условиях отрицательных температур.

С учётом всех обстоятельств задачу по удержанию башенного крана в равновесии можно сравнить с выполнением стойки на руках акробатом или гимнастом. Судите сами – с грузом или без, в спокойную или ветреную погоду центр тяжести всей конструкции самоходного крана должен находиться в пределах небольшого, в сравнении с рабочими габаритами, прямоугольника, ограниченного шириной подкрановых путей и расстоянием между осями ходовых колёс.

Конструкция башенного крана рассчитывается таким образом, чтобы при его установке и эксплуатации запас устойчивости был достаточным для двух случаев:

1. опрокидывания в сторону груза (грузовая устойчивость);
2. опрокидывания в сторону противовеса (собственная устойчивость при нерабочем состоянии крана).

Основные типы конструкции башенного крана

Существует несколько основных конструктивных решений, на основе сочетания которых создаются башенные краны различных видов.

По типу конструкции башни:

1. Краны с поворотной башней. В таких кранах башня, вместе с закреплённой на ней стрелой и противовесом, вращается вокруг своей вертикальной оси. Противовес в таких кранах может иметь верхнее или нижнее расположение.
2. Краны с неподвижной неповоротной башней. В таких кранах стрела и противовес закреплены на особом шатре, который вращается вокруг неподвижной башни.

1. Кран с подъёмной стрелой. Такие краны имеют оголовок для возможности изменения угла наклона стрелы.
2. Кран с балочной стрелой. В таких кранах по неподвижной горизонтальной стреле перемещается грузовая тележка с грузозахватным механизмом.

По способу установки:

1. Стационарный кран – при установке фиксируется в определённом месте ( приставной кран).
2. Передвижной кран – самоходный или перемещаемый тягачом.

Самоходные краны, как правило, выполняются по схеме с поворотной башней. Такая схема башенного крана удешевляет его конструкцию, уменьшает время, необходимое на его монтаж-демонтаж и упрощает транспортировку. Однако чемпионами по грузоподъёмности и высотности всё же являются стационарные краны с неповоротной башней, среди которых особо выделяются приставные краны.

Устройство башенного крана приставного типа даёт возможность реализовать особое преимущество – самостоятельное увеличение собственной высоты благодаря использованию механизмов наращивания башни. Приставной кран устанавливается в начале строительства вблизи строящегося здания, жёстко прикрепляется к нему и увеличивает свою высоту по мере роста этого здания. Имея стрелу длиной 30-60 м., кран может обслуживать широкий фронт, постепенно наращивая высоту подъёма крюка до нескольких сотен метров.

Основные элементы конструкции башенного крана

Рис 1. Слева — кран с поворотной башней и подъемной стрелой; справа — кран с неповоротной башней и балочной стрелой

1. рама – самоходная или транспортируемая тягачом платформа на колёсном или гусеничном ходу, на которой крепится вся конструкция крана;
2. опорно-поворотное устройство – в кранах с поворотной башней расположено прямо на раме, в кранах с неповоротной башней – на вершине башни;
3. платформа;
4. противовес — в кранах с поворотной башней имеет нижнее расположение на платформе, в кранах с неповоротной башней расположен вверху на консоли;
5. башня – элемент крана, придающий ему высоту и воспринимающий основную нагрузку;
6. кабина – помещение оператора с органами управления краном. Расположено на уровне стрелы для полноценного обзора фронта работ;
7. стрела – элемент крана, обеспечивающий горизонтальное перемещение груза и подвод грузозахватного механизма. Различают краны с подъёмной и балочной стрелой;
8. ходовая тележка – конструкция, содержащая ходовую часть рамы башенного крана;
9. консоль – конструкция, необходимая для балансировки и компенсации опрокидывающих усилий;
10. оголовок – конструкция, позволяющая управлять стрелой крана и изменять её положение в вертикальной плоскости. Некоторые виды кранов с балочной стрелой могут не иметь оголовка;
11. грузовая тележка – элемент кранов со стрелами балочного типа, служит для горизонтального перемещения груза.

По типу ходового устройства башенные краны делятся на следующие виды:

• рельсовые – получили наибольшее распространение благодаря простоте эксплуатации и безопасности работы;
• автомобильные – смонтированные на шасси автомобиля;
• на шасси автомобильного типа – смонтированные на специально разработанном под кран пневмоколёсном шасси с кабиной;
• пневмоколёсные – смонтированные на специальном пневмоколёсном шасси без кабины;
• гусеничные – смонтированные на гусеничном ходовом устройстве;
• шагающие – краны, имеющие ходовое устройство шагающего типа.

Подкрановые пути башенных кранов

Мобильные и подвижные самоходные башенные краны на рельсовом ходовом устройстве требуют для своей работы особый элемент – подкрановые пути. От качества изготовления этих путей зависит устойчивость и безопасность работы крана, поэтому им уделяется большое внимание при организации строительных работ.

Подкрановые пути башенных кранов испытывают значительные нагрузки в процессе эксплуатации, поэтому должны подвергаться регулярным осмотрам и проверкам на предмет выявления повреждений и дефектов, соответствия геометрическим нормам и пр.

Электрическая схема башенного крана насыщена многими высоковольтными и многоамперными элементами, поэтому подкрановый путь самоходного крана должен также обеспечивать надёжное заземление.

Башенные краны являются ключевым механизмом для решения всё более сложных строительных задач современности. Конструктивное развитие этого вида устройств продолжается уверенными темпами, и своё первое столетие семейство этих строительных гигантов встречает, величаво возвышаясь над строительными площадками всего мира.

Основные узлы и механизмы башенных кранов

Основные узлы подъемных кранов – механизм подъёма груза, кроме которого краны различных типов имеют обычно от 1 до 3 (в некоторых случаях до 6) различных механизмов: передвижения грузовой тележки; вращения поворотной части или поворотной стрелы грузовых тележек; изменения вылета стрелы; подъёма или выдвижения консоли моста и др. Передвижные краны имеют также механизм передвижения крана. В кранах большой грузоподъёмности, кроме механизма главного подъёма, часто устанавливают 1 или 2 независимо работающих механизма вспомогательного подъёма для ускоренного перемещения грузов меньшей массы. Механизм подъёма груза состоит из гибкого подъёмного органа (обычно стального каната) и грузовой одно- или двухбарабанной лебёдки. К канату непосредственно или через нижнюю обойму полиспаста прикрепляется грузовой крюк или различные грузозахватные приспособления, которые могут быть автоматического действия, например подъёмные электромагниты, пневматические присосы, клещевые захваты, грейферы и др. (соответственно П. к. называются крюковые, грейферные, магнитные, клещевые, контейнерные и т.п.). При необходимости иметь несколько ступеней скорости подъёма (например, посадочную, повышенную для грузов малой массы и т.п.) применяют многоскоростные лебёдки. В тех случаях, когда требуется особенно большая точность в работе при технологических операциях (например, в некоторых металлургических мостовых кранах), а также при штабелирован и и грузов применяют т. н. жёсткий подвес. В этом случае грузозахватное устройство прикрепляется к штанге, которая перемещается по вертикальным направляющим (в шахте). Жёсткий подвес полностью устраняет раскачивание груза, но значительно утяжеляет кран. Для обеспечения безопасности работы механизмы подъёма снабжаются ограничителями хода грузозахватного устройства, ограничителями грузоподъёмности или грузового момента. Некоторые подъемные краны имеют крановые весы автоматического действия, позволяющие определять массу поднимаемого груза. Механизмы передвижения кранов и грузовых тележек по рельсовому пути бывают главным образом с приводными колёсами, реже с канатной тягой, которая обычно применяется только для грузовых тележек. Приводные колёса могут быть с центральным и раздельным приводом. Вращение колёс с центральным приводом производится одним двигателем через промежуточный (трансмиссионный) вал. При раздельном приводе каждое колесо или приводная двухколёсная ходовая тележка имеют свой двигатель.

Приборы и устройства безопасности

Приборы и устройства безопасности кранов должны соответствовать настоящим Правилам, государственным стандартам и другим нормативным документам.

Краны должны быть оборудованы ограничителями рабочих движений для автоматической остановки:

а) механизма подъема грузозахватного органа (кроме электрических талей, оснащенных муфтой предельного момента) в его крайних верхнем и нижнем положениях. Ограничитель нижнего положения грузозахватного органа может не устанавливаться, если по условиям эксплуатации крана не требуется опускать груз ниже уровня, указанного в паспорте;

б) механизма изменения вылета;

в) механизма передвижения рельсовых кранов (за исключением железнодорожных) и их грузовых тележек, если скорость крана (тележки) при подходе к крайнему положению может превысить 30 м/мин. Механизмы передвижения башенных, козловых кранов и мостовых кранов-перегружателей должны быть оборудованы ограничителями независимо от скорости передвижения;

г) механизмов передвижения мостовых, козловых, консольных, портальных кранов или их грузовых тележек, работающих на одном крановом пути.

Указанные устройства должны устанавливаться также при необходимости ограничения хода любого механизма, например механизма поворота, выдвижения телескопической секции стрелы или секций при монтаже крана, механизмов грузозахватного органа, подъема кабины.

Ограничитель механизма подъема груза или стрелы должен обеспечить остановку грузозахватного органа при подъеме без груза и зазор между грузозахватным органом и упором у электрических талей – не менее 50 мм, у других кранов – не менее 200 мм. При скорости подъема груза более 40 м/мин на кране должен быть установлен дополнительный ограничитель, срабатывающий до основного ограничителя, переключающий схему на пониженную скорость подъема.

Ограничители механизмов передвижения должны обеспечивать отключение двигателей механизмов на следующем расстоянии до упора:

для башенных, портальных, козловых кранов и мостовых перегружателей – не менее полного пути торможения;

для остальных кранов – не менее половины пути торможения.

Краны стрелового типа (кроме консольных) должны быть оборудованы ограничителем грузоподъемности (грузового момента), автоматически отключающим механизмы подъема груза и изменения вылета в случае подъема груза, масса которого превышает грузоподъемность для данного вылета более чем на:

15% – для башенных (с грузовым моментом до 20 т·м включительно) и портальных кранов;

10% – для остальных кранов.

У кранов, имеющих две или более грузовые характеристики, ограничитель должен иметь устройство для переключения его на выбранную характеристику.

После срабатывания ограничителя грузоподъемности должно быть возможно опускание груза или включение других механизмов для уменьшения грузового момента.

Краны мостового типа грузоподъемностью более 10 т и группы классификации (режима) не менее А6 по ИСО 4301/1, башенные краны грузоподъемностью более 5 т, портальные, железнодорожные и стреловые краны должны быть оборудованы регистраторами параметров их работы. Башенные краны грузоподъемностью до 5 т включительно должны быть оснащены устройствами для учета наработки в моточасах.

Краны, кроме управляемых с подвесного пульта, должны быть снабжены звуковым сигнальным устройством, звук которого должен быть хорошо слышен в зоне работы крана. При управлении краном с нескольких постов включение сигнала должно быть возможно с любого из них.

У кранов с электроприводом, кроме кранов с электрическими талями, имеющих второй грузоупорный тормоз, должна быть предусмотрена защита от падения груза и стрелы при обрыве любой из трех фаз питающей электрической сети.

Дверь для входа в кабину управления, передвигающуюся вместе с краном, со стороны посадочной площадки должна быть снабжена электрической блокировкой, запрещающей движение крана при открытой двери.

Если кабина имеет тамбур, то такой блокировкой снабжается дверь тамбура.

У башенных кранов с неповоротной башней и у других кранов при расположении кабины на поворотной части крана для предупреждения возможности зажатия людей при переходе с поворотной части на неповоротную должно быть предусмотрено устройство, автоматически отключающее двигатель механизма поворота при открытом люке или двери.

Башенные краны с высотой до верха оголовка башни более 15 м, козловые краны с пролетом более 16 м, портальные краны, мостовые краны-перегружатели должны быть снабжены прибором (анемометром), автоматически включающим звуковой сигнал при достижении скорости ветра, указанной в паспорте для рабочего состояния крана.

У башенных кранов должны быть установлены упоры или другие устройства, предотвращающие запрокидывание стрелы, если при минимальном вылете угол между горизонталью и стрелой превышает 70°.

Основные типы конструкций башенных кранов и их устройство

Краны башенного типа придумали больше ста лет назад. Их назначение – поднимать грузы на большую высоту. Понимать устройство башенного крана, типы конструкций и схему необходимо для правильной организации работ на строительной площадке.

За минувший век инженерная мысль продвинулась далеко вперед в развитии подъемной техники. Сегодня рынок предлагает широкий спектр этих сложных технических устройств, рассчитанных для различных видов работ. Если вам нужно арендовать автокран в Нижнем Новгороде, обращайтесь в компанию ООО КранСтрой.

Особенности крана башенного типа

Универсальное высотное крановое оборудование рассчитано на грузы 5 – 10 тонн. С его помощью можно поднять к месту строительных работ нужный материал и оснастку. Но существует и мощная подъемная спецтехника, способная справиться с весом до 100 тонн. Без нее не обойтись, если нужно, к примеру, поднять наверх турбину.

Башенные краны перевозят в разобранном виде и собирают непосредственно на стройке. Сборка занимает четыре рабочих смены, для нее требуются автокран и 7-8 рабочих.

Есть у этих технических устройств и еще одна особенность: они способны сами себя строить. Когда высоты этого гиганта начинает не хватать, он сам поднимает наверх очередной пролет для своей башни, рабочие устанавливают его, и крановая конструкция как чулок наползает на новый пролет, поднимая стрелу выше.

Универсальное крановое оборудование башенного типа способно поднимать тяжести на высоту до двухсот метров. Но встречается техника, для которой и эта высота не предел. Без нее не обойтись при строительстве небоскребов.

Основные характеристики крана башенного типа:

1. Высота подъема груза – от этой характеристики зависит высота здания, которое можно построить.
2. Максимально допустимый вес груза – главный показатель мощности подъемного оборудования.
3. Вылет стрелы – этот параметр определяет радиус действия крана и является важным показателем его эффективности.
4. Скорость подъема груза.
5. Скорость поворота стрелы.
6. Скорость перемещения самой машины.

Эти характеристики влияют на производительность работ на стройплощадке.

Устройство башенного крана:

• Рама – основа, на которую устанавливается остальное оборудование. Расположена внизу всей конструкции.
• Ходовая тележка – с ее помощью машина передвигается. Тележка устанавливается под раму.
• Опорно-поворотное устройство – с помощью опорно-поворотного устройства кран может поворачиваться вокруг своей оси.
• Платформа – нужна для установки башни и противовеса.
• Башня – вертикальная часть конструкции, на которую установлены стреловая часть и кабина. Именно башня делает крановую технику механизмом, способным поднимать тяжести на большую высоту.
• Кабина – помещение в верхней части башни, где расположены органы управления и приборы.
• Стрела – основный горизонтальный элемент конструкции. На стреловой части устанавливается грузоподъемное устройство.
• Грузовая тележка – нужна для перемещения груза вдоль стреловой конструкции. Устанавливается только на стрелах балочного типа.
• Консоль – расположена с противоположной части стреловой конструкции, поэтому у консоли есть второе название – контрстрела. Нужна, чтобы создать рычаг, который уравновесит рабочий вес стреловой части.
• Оголовок – специальная секция, устанавливается на башню выше стреловых элементов. Через оголовок перекинуты тросы, которые поднимают и опускают стреловую конструкцию.
• Противовес – обычно представляет собой набор бетонных плит, цель которых уравновесить груз, висящий под стрелой. Чаще всего противовес устанавливают внизу крановой конструкции, связывая его тросами со стрелой. Но противовес может быть установлен и на специальной консоли напротив стреловой части, уравновешивая ее.

Чем башенные краны отличаются друг от друга?

Высотная спецтехника бывает разных видов и различается по целому ряду конструктивных решений.

По принципу мобильности:

1. Стационарные краны – не имеют ходовой части. Их часто делают приставными. Такие крановые конструкции накрепко присоединяют к зданию, которое они строят. Приставное крановое оборудование не может перемещаться по стройплощадке. Зато в сравнении с передвижным оно дешевле, обладает более высокой грузоподъемностью и его проще монтировать.
2. Передвижные краны – могут перемещаться по стройплощадке. Различаются по типу ходовой тележки. Самый распространенный вариант – рельсовый. Рельсы надежны, дают возможность управлять движением башенного гиганта из кабины оператора. В то же время рельсы необходимо время от времени осматривать и проверять на дефекты. От того, как уложены рельсы и в каком состоянии они находятся, напрямую зависит устойчивость крана.

Кроме того, передвижное крановое оборудование может находиться на гусеничной или на автомобильной платформе, иметь пневмоколесную ходовую тележку. Встречается и шагающая спецтехника башенного типа.

По типу башни – с поворотной башней и с неподвижной. Кран с поворотной башней поворачивается целиком, за исключением рамы и ходовой тележки. Если башня неподвижная, то поворачивается только стреловая часть.

По типу стреловой конструкции – стрела бывает подъемная и балочная. У подъемной стрелы подъемно-грузовое устройство расположено на конце. Стреловая часть может подниматься под углом к башне, или опускаться вниз. Балочная стрела неподвижна. На ней установлена грузовая тележка, которая перемещается по всей длине стреловой части, меняя положение грузоподъемного механизма.

Кроме того, крановые конструкции башенного типа бывают быстрого монтажа, безоголовочные и высотные. Первые сконструированы таким образом, чтобы их можно было максимально быстро собрать на стройплощадке.

В конструкциях безоголовочного типа стреловой элемент удерживается в горизонтальном положении не тросами, а с помощью других механических устройств. И наконец, высотное подъемное оборудование рассчитано на строительство небоскребов.

Видео: подъемный кран – из чего это сделано.

Почему он не падает?

На многометровый кран, пытаясь его уронить, действует множество сил. Самая большая – вес груза. Кроме того, при повороте крановых конструкций возникают центробежные силы. В результате торможения при подъеме или опускании груза, а также, когда кран двигался или разворачивался, появляются силы инерции.

Наконец, немалое влияние на устойчивость башенного гиганта оказывают атмосферные явления: ветер, снег и наледь на конструкциях. Все эти факторы учитываются при его проектировании:

• В основе конструкции любого башенного крана лежит идея уравновесить вес груза, который тому предстоит поднимать. Эту задачу выполняет противовес. Он сдвигает центр тяжести крановой конструкции в свою сторону, создавая задел устойчивости. Она называется собственной. Когда крюк цепляет груз, центр тяжести смещается в сторону груза, но с учетом противовеса остается в допустимых пределах. Это называется грузовой устойчивостью.
• Центробежные силы конструкторы ограничивают скоростью вращения узлов машины, от сил инерции избавляются, избегая резких остановок грузового троса и крановых механизмов.
• Для каждого башенного крана есть ограничения по скорости ветра. В штормовой ветер все работы прекращаются. Кроме того кран конструируют так, чтобы он обладал минимально возможной парусностью.

Техника не стоит на месте. Теория и практика строительства подъемных механизмов, дающих возможность строить высокие здания, продолжает развиваться, выполняя главную задачу: поднять все более тяжелые грузы как можно выше.

Основные детали, узлы и механизмы башенного крана

В башенных кранах для подвески, строповки (крепления) переме­щаемых грузов и в качестве расчалок и оттяжек для удержания конструкций используются каналы, представляющие собой гибкие грузовые и тяговые органы.

Различают стальные проволочные и пеньковые каналы. В строительных машинах наибольшее распространение получили стальные ка­налы, которые состоят из проволок, овитых в пряди, а пряди овиты между собой вокруг органического сердечника.

Рассчитывают и подбирают каналы по допускаемому разрывному усилию ( ), которое зависит от максимального натяжения каната ( ) и коэффициента запаса прочности каната ( ):

.

Коэффициент запаса прочности каната принимается в зависимости от его назначения, привода машины и режима работы механизма.

Для подвешивания штучных грузов и специальных захватных прис­пособлений к канатам служат однорогие или двурогие крюки и гру­зовые петли.

При подвешивании грузов к крюкам и петлям применяют канатные стропы (одноветвевые или многоветвевые).

Для направления движения каната применяют чугунные или сталь­ные желобчатые блоки, объединенные, как правило, в блочные обой­мы. Устройство, состоящее из блочной обоймы и крюка называется блочной крюковой подвеской.

При однослойной или многослойной навивки и укладки канатов на кранах используются сборочные узлы – барабаны, изготавливаемые литыми из чугуна и стали или сварными из листовой стали. Они вращаются в опорных подшипниках либо вокруг неподвижной оси, ли­бо вместе с валом. Канаты к барабанам крепят прижимными планками на болтах.

В грузоподъемных машинах поднимаемый груз, как правило, свя­зан с барабаном лебедки через полиспаст. Полиспасты применяют либо для выигрыша в силе (полиспасты прямого действия), либо для выигрыша в скорости (обратного действия).

Основными механизмами башенного крана являются: механизм подъема груза, механизм изменения вылета стрелы, механизм враще­ния поворотной платформы и механизм передвижения крана.

7.6 Назначение, устройство и методика определения основных па­раметров полиспаста прямого действия

Система из подвижных и неподвижных блоков, последовательно огибаемых канатов, называется полиспастом.

Применение полиспаста прямого действия дает выигрыш в силе, уменыпает нагрузку на канат и лебедку, но при этом соответствен­но снижается скорость подъема груза. Блоки полиспаста собираются на осях в обоймы – подвижную и неподвижную. Один конец каната полиспаста закрепляется на одной из обойм, второй (обегающий) – на барабане лебедки.

Неподвижная обойма полиспаста прикрепляется к подъемному приспособлению (стреле, мачте и т.п.), а подвижная – к грузозах-ватному устройству для поднятия или перемещения грузов (крюковой обойме).

Главным параметром полиспаста является кратность полиспаста – Это безразмерный параметр, он показывает во сколько раз по­лиспаст производит выигрыш в силе. Определяется кратность полис­паста числом канатов, на которых подвешен груз.

Различают полиспасты, у которых тянущая ветвь каната, навива­емая на барабан, сходит о верхнего неподвижного блока (рис.7.2, а), и полиспасты, у которых тянущая ветвь каната сходит с нижне­го подвижного блока (рисунок 7.2, б).

Для полиспаста, у которого тянущая ветвь каната сходит о верхнего неподвижного блока

, (7.7)

где – к.п.д. полиспасты; – кратность полиспаста; = 0,98 – к.п.д. одного блока; – число блоков в полиспасте.

Для полиспаста, у которого тянущая ветвь каната сходит с ниж­него подвижного блока

. (7.8)

Экспериментально КПД блока можно определить

, (7.9)

где – сила тяжести поднимаемого груза, Н; – усилие в ветви каната, навиваемого на барабан, Н.( и изменяются динамомет­ром).

В свою очередь , где – масса поднимаемого груза, кг; – ускорение свободного падения, м/с 2 .

Усилие в ветви каната, навиваемого на барабан, определяется, (Н)

, (7.10)

где – масса крюковой подвески полиспаста, кг. Кратность полиспаста можно определить (см. рисунок 7.2) так же путем сравнения расстояния, пройденного грузом при подъеме (Н), и расстояния, которое проходит при этом метка на ветви каната, навиваемого на барабан ( )

. (7.11)

а) тянущая ветвь каната сходит с верхнего неподвижного блока;

б) тянущая ветвь каната сходит с нижнего подвижного блока;

1 – крюковая подвеска; 2 – подвижная блочная обойма; 3 – грузо­вой канат; 4 – неподвижные блоки; 5 – барабан лебедки.

Рисунок 7.2 – Схемы полиспастов

Порядок выполнения работы

7.7.1 На действующей модели изучить конструкцию и принцип действия башенного крана с поворотной башней. Зарисовать его схему с простановкой на ней основных параметров и расшифровкой позиций.

Затем о помощью линейки и секундомера основные конструктивные параметры крана и результаты внести в соответствующие графы таб­лицы 7.1. По приведенной методике определить эксплуатационные параметры крана. Результаты внести в соответствующие графы таблицы 7.1.

Таблица 7.1 – Результаты измерений и вычислений параметров башенного крана

,

,

, м

,

,

,