что такое грузовая устойчивость крана

Что такое грузовая устойчивость крана

3.9. Устойчивость кранов

Под устойчивостью крана понимается его способность противодействовать опрокидывающим моментам.

Расчет устойчивости крана производится при действии испытательной нагрузки, действии груза (грузовая устойчивость), отсутствии груза (собственная устойчивость), внезапном снятии нагрузки и монтаже (демонтаже).

Расчет устойчивости производится в соответствии с нормативными документами, например, РД 22-145-85 «Краны стреловые самоходные. Нормы расчета устойчивости против опрокидывания». Соотношение между восстанавливаю щим и опрокидывающим моментами определяет степень устойчивости крана против опрокидывания. Для разных положений крана значения опрокиды вающих и восстанавливающих моментов различны, так как изменяются значения действующих сил, их плечи и положение центра тяжести крана. Устойчивость крана должна быть обеспечена для всех его положений при любых возможных комбинациях нагрузок. К этим нагрузкам для передвижного поворотного крана относятся:

— вес поднимаемого груза;

— инерционные силы при пуске или торможении меха­ низмов крана;

— центробежные силы, возникающие при вращении поворотной части крана;

— сила давления ветра на груз и элементы крана.

Таким образом, различают грузовую устойчивость, то есть способность крана противодействовать опрокидывающим моментам, создаваемыми весом груза, силами инерции, ветровой нагрузкой рабочего состояния, и собственную устойчивость — способность крана противодействовать опрокидывающим моментам при нахождении крана в рабочем (в том числе без груза) и нерабочем состояниях.

Условия проверки грузовой устойчивости (рис. 3.26,а): кран стоит на наклонной местности, подвержен дейст­вию ветра (по нормам для рабочего состояния) и поворачивается, одновременно тормозится спускаемый груз; стрела установлена поперек пути (при установке стрелы вдоль пути может одновременно происходить и торможение движущегося крана); на кран действуют вес груза, силы инерции, возникающие при торможении спус­каемого груза и движущегося крана, силы инерции от вращения крана, ветровая нагрузка. Расчет устойчивости производится для всех вылетов.

3.26. Схема расчета устойчивости стрелового крана

Условия проверки собственной устойчивости (рис. 3.26, б): кран стоит на наклонной местности, вылет стрелы мини­мальный; кран подвержен только действию ветра (по нормам для нерабочего состояния). Расчет производится только для минимального вылета. Величина запаса устойчивости характеризуется коэффициентом устойчивости и устанавливается нормативными документами.

Коэффициентом грузовой устойчивости называют отношение момента относи­тельно ребра опрокидывания, создаваемого весом крана с учетом дополнительных нагрузок (ветро­вая нагрузка, силы инерции, возникающие при пуске или тормо­жении механизмов подъема груза, поворота или передвижения крана) и влияния наибольшего допускаемого при работе крана уклона, к моменту , создаваемому рабочим грузом относительно того же ребра. Этот коэффициент должен быть не менее 1,15, то есть :

.

Ребром опрокидывания является линия, проходящая через точку контакта колеса и рельса, относительно которой кран стремится опрокинуться.

Коэффициентом собственной устойчивости называют отношение момента, соз­даваемого весом крана, с учетом уклона пути в сторону опрокидыва­ния относительно ребра опрокидывания к моменту, создаваемому ветровой на­грузкой при нерабочем состо­янии крана относительно того же ребра опрокиды­вания. Этот коэффициент также должен быть не менее 1,15.

Для определения числовых значений коэффициентов устойчивости необходимо определить силы, действующие на кран; плечи, на которых дейст­вуют эти силы и создаваемые ими моменты. На рис. 3.26, а показан железнодорожный кран в рабочем состоянии и действующие на него силы. Точка О представляет собой ребро опрокидывания, а точка цт — положение центра тяжести крана.

Силы, действующие на кран, и плечи этих сил следующие:

= Qcos — нормальная составляющая веса крана, действующая на плече ( а+в ) относительно ребра опрокидывания;

— составляющая веса крана, действующая параллельно плоскости вращения крана на пле­че h ₂ ;

— сила давления ветра, действующая на плече h ₁ на подветренную площадь крана F_k и зависящая от удельного давления ветра р при рабочем

где ;

R – радиус вращения груза, м.

При вращении крана канат, на котором висит груз, под действием силы инерции отклонится от вертикали на угол . Следовательно, радиус вращения груза превысит вылет крана на некоторую величину с. Угол отклонения каната определится из равенства

откуда следует, что

,

а ра диус вращения груза

.

,

Теперь легко получить значение силы G _ив :

Подставляя в исходную формулу центробежной силы полученные выражения легко убедиться, что:

.

Угол наклона принимают равным для башенных строительных кранов примерно 1,5°, для железнодорожных, пневмоколесных, гусеничных, автомобильных и других подобных кранов, работа­ющих без выносных опор, примерно 3°, при работе на выносных опорах — 1,5°. Нормами предусмотрена проверка коэффициента грузовой статической устойчивости, то есть устойчивости крана, находящегося только под воздействием весовых нагрузок (без учета дополнительных сил и уклона площади):

Коэффициент собственной устойчивости крана

,

где M _Q — момент, создаваемый весом крана с учетом уклона пути в сторону опрокидывания;

М_в — момент ветровой на­грузки при нерабо­чем состоянии крана относительно ребра опрокидывания.

.

Уровень требований к ГПМ зависит от условий их эксплуатации (режимов работы). Режимы работы кранов и их механизмов принимаются в соответствии со стандартом 4301/1. В зависимости от максимального числа рабочих циклов и от использования крана по грузоподъемности стандартом определены 8 групп классификации кранов, которые учитываются при выборе конкретной машины.

Основным видом силового оборудования ГПМ являются электрические двигатели, однако находят применение и двигатели внутреннего сгорания, и комбинированные: дизель-электрические, электрогидравлические и др. Особого внимания требуют канаты, используемые в качестве стропов либо тяговых органов в механизмах ГПМ.

В общем случае в состав ГПМ входит металлоконструкция и ряд механизмов: подъема, передвижения, изменения вылета, поворота. Требования к их расчету и конструированию установлены нормативными документами. Широкое применение на складах и в производственных цехах заводов находят однобалочные и двухбалочные мостовые краны общего назначения и специального назначения. Разновидностью мостовых кранов являются краны-штабелеры, применяемые преимущественно на складах тарн о- штучных грузов.

На открытых складах грузопереработка осуществляется с помощью козловых кранов и мостовых перегружателей с грузоподъемностью и пролетом, изменяющимися в широком диапазоне. С развитием контейнерных перевозок все большее применение находят козловые краны, имеющие грузоподъемность от 20 до 40 т и обеспечивающие многоярусное складирование контейнеров. Если требуется обслужить склад шириной в несколько сотен метров, то может оказаться целесообразным кабельный кран с пролетом 250…500 м.

С вышеперечисленными кранами успешно конкурируют в зоне относительно небольших грузопотоков стреловые поворотные краны: железнодорожные, автомобильные, гусеничные, башенные и др. При переработке массовых грузов в портах применяют портальные краны с разными грузозахватными устройствами. Для захвата грузов при выполнении погрузочно-разгрузочных операций ис­пользуются грузозахватные устройства как универсальные, так и специализированные.

Высокая производительность крана и безопасная работа на нем могут быть обеспечены при его устойчивом положении, исключающем возможность опроки­дывания. Правилами по кранам и соответствующими руководящими документами установлен порядок расчета устойчивости для разных условий нагружения и по­рядок ее экспериментальной проверки.

1. Назовите головные организации в области проектирования и безопасной экс­плуатации ГПМ.

2. Как принято классифицировать краны мостового типа?

3. Какие режимы работы установлены для кранов в целом и для механизмов в це­лом

4. Как устроен и работает нормально-замкнутый электромагнитный тормоз?

5. Как подобрать канат для механизма подъема крана при сдвоенном полиспасте?

6. Расскажите об устройстве двухбалочного мостового крана.

7. Чем отличается козловой кран от мостового перегружателя?

8. Как принято классифицировать стеллажные краны-штабелеры?

9. Расскажите о способах токоподвода к козловым кранам.

10. Как работает опорно-поворотное устройство стрелового крана?

11. Зачем на портальном кране устанавливается подвижный противовес?

12. Какие нагрузки учитываются при расчете грузовой устойчивости крана?

Источник

Общие сведения об устойчивости крана

Устойчивость – это способность крана противодействовать опрокидывающим его моментам от силы тяжести поднимаемого груза, ветровой нагрузки, собственного веса элементов крана, динамических нагрузок и уклона.

Устойчивость крана определяют для наиболее неблагоприятных условий его работы.

Ребро опрокидывания – линия, относительно которой может произойти потеря устойчивости.

При проверке устойчивости определяют коэффициент устойчивости машины и сравнивают его с допустимым значением.

М_в – восстанавливающий момент

М_опр – опрокидывающий момент.

Для кранов определяют грузовую и собственную устойчивость машины и сравнивают ее с допустимыми значениями при подъеме максимального груза с учетом всех допустимых воздействий (уклон, ветер, инерция).

К_у 1,15 (с учетом всех нагрузок)

К_у 1,4 (с учетом основных нагрузок)

Расчет устойчивости производится для следующих случаев: при работе крана с грузом (грузовая устойчивость), нерабочего состояния (собственная устойчивость), внезапного снятия нагрузки с крана (обрыв груза), монтажа (демонтажа) крана.

Грузовая устойчивость – способность крана при работе противостоять действию всех внешних нагрузок, стремящих опрокинуть его в сторону стрелы.

Собственная устойчивость – способность крана в нерабочем состоянии противостоять действию нагрузок с учетом наклона пути и силы ветра, стремящегося опрокинуть кран в сторону, противоположную стреле.

Для характеристики устойчивости крана применяют коэффициенты грузовой К_гр и собственной К_соб устойчивости, определяемые по правилам и формулам.

Грузовую устойчивость проверяют как для максимального, так и для минимального вылета.

Собственную устойчивость кранов с маневровым изменением вылета контролируют при положении стрелы на максимальном вылете.

Устойчивость кранов с установочным изменением вылета устанавливают для положения, когда стрела поднята до минимального вылета.

Правилами Госгортехнадзора предписывается по окончании работы закрепить краны противоугонными устройствами за рельсы. При этом усилие от закрепления за рельсы при расчете собственной устойчивости не учитывается. Оно идет в запас устойчивости крана.

1. Ознакомиться с общими сведениями об устойчивости машин.

2. Определить удерживающий (восстанавливающий) момент крана.

3. Определить опрокидывающие моменты:

— от сил инерции, возникающих при подъеме груза

— от силы ветра, действующей на кран

— от силы ветра, действующей на груз

— от сил инерции, возникающих при движении крана с грузом.

4. Определить устойчивость крана, работающего на горизонтальной площадке при участии только основных нагрузок.

5. Определить грузовую и собственную устойчивость крана

Источник

Что такое грузовая устойчивость крана

На свободно стоящий кран всегда действуют силы, стремящиеся его опрокинуть; устойчивостью крана называется его способность противодействовать этим силам.

На кран действуют следующие силы: вес поднимаемого груза, собственный вес крана, давление ветра, силы инерции, силы, возникающие от уклона пути.

При определении устойчивости крана эти силы делятся на опрокидывающие и восстанавливающие. Опрокидывающими называются те силы, которые направлены в сторону возможного опрокидывания крана. Силы, направленные в другую сторону, называются восстанавливающими.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 1. Расчетная схема крана на грузовую устойчивость

Все силы, действие которых направлено внутрь опорного контура, постоянно являются силами восстанавливающими. Силы, направление которых выходит за пределы опорного контура, могут быть как восстанавливающими, так и опрокидывающими. Поднимаемый груз всегда является силой опрокидывающей; собственный вес крана всегда является силой восстанавливающей. Ветер и силы инерции в зависимости от условий работы крана могут быть как силами опрокидывающими, так и восстанавливающими. Рельсовый путь может иметь небольшой угол наклона а иле превышение одного рельса над другим; это создает наклон крана, способствующий, в зависимости от того, в какую сторону кран наклонен, его опрокидыванию или устойчивости.

Действие силы в направлении опрокидывания крана или удержания его от опрокидывания определяется не только величиной силы, но и расстоянием точки ее приложения от грани опрокидывания. Величина произведения опрокидывающей силы на расстояние ее от грани опрокидывания, т. е. на плечо, называется опрокидывающим моментом, а величина произведения восстанавливающей силы на плечо — восстанавливающим моментом.

Обязательным условием, обеспечивающим устойчивость крана, является превышение суммы моментов восстанавливающих сил над суммой моментов опрокидывающих сил относительно грани опрокидывания.

Рис. 2. Расчетная схема крана на собственную устойчивость

При проектировании крана предусматривается обеспечение его устойчивости в самых неблагоприятных условиях. При этом предполагается, что ветер и силы инерции действуют- как силы опрокидывающие, а кран наклонен в сторону опрокидывания.

Кран проверяется на Устойчивость в рабочем и нерабочем состоянии.

Устойчивость в рабочем состоянии называется грузовой устойчивостью крана, в нерабочем состоянии — собственной устойчивостью крана.

Наиболее неблагоприятными условиями для устойчивости крана при его работе являются следующие : стрела занимает горизонтальное положение и повернута в сторону уклона, груз поднят на наибольшую высоту, кран движется под уклон, ветер дует в сторону уклона и происходит одновременное торможение опускаемого груза и механизма передвижения.

Наиболее неблагоприятными условиями для устойчивости крана в нерабочем состоянии являются следующие: кран стоит на уклоне, стрела поднята до предела, противовес повернут в сторону уклона, ветер дует в сторону уклона.

Все передвижные поворотные краны должны обладать достаточной для их безопасной работы устойчивостью, обеспечивающей невозможность опрокидывания крана. Величина коэффициента запаса устойчивости и методика ее определения регламентированы правилами Госгортехнадзора. Условия равновесия кранов определяются соотношением значений удерживающего и опрокидывающего моментов, действующих относительно оси (ребра) опрокидывания крана. Проверка кранов на устойчивость производится как при рабочем положении крана с грузом (грузовая устойчивость), так и при положении крана без груза (собственная устойчивость) в условиях, когда действующие на кран нагрузки имеют наиболее неблагоприятное сочетание в отношении опрокидывания крана.

Коэффициентом грузовой устойчивости называется отношение момента относительно ребра опрокидывания, создаваемого весом всех частей крана с учетом Осех дополнительных нагрузок (ветровой нагрузки, инерционных сил, возникающих при пуске или торможении механизмов подъема груза, поворота и передвижения крана), а также усилием, возникающим от наибольшего допустимого при работе крана уклона местности или пути к моменту, создаваемому рабочим грузом относительно того же ребра опрокидывания.

Коэффициентом собственной устойчивости крана называется отношение момента, создаваемого весом всех частей крана с учетом уклона пути в сторону опрокидывания относительно ребра опрокидывания, к моменту, создаваемому ветровой нагрузкой (см. ГОСТ 1451— 65 «Краны подъемные. Нагрузка ветровая») нерабочего состояния машины относительно того же ребра опрокидывания.

Согласно правилам Госгортехнадзора, значения коэффициентов грузовой и собственной устойчивости должны быть не менее 1,15. Определение числовых значений коэффициентов устойчивости производится без учета действия рельсовых захватов, повышающих устойчивость крана.

Устойчивость крана необходимо обеспечивать как при стреле, расположенной вдоль направления подкранового пути, так и поперек пути. Так как в большинстве случаев у передвижных кранов колея меньше базы, то обычно более опасным, а следовательно, и расчетным случаем является положение стрелы поперек пути. Кроме того, грузовую устойчивость крана, согласно правилам Госгортехнадзора, проверяют при направлении стрелы под углом 45° к направлению движения с учетом дополнительных касательных сил инерции. Поворотные велосипедные и консольные краны проверяют на устойчивость вдоль однорельсового пути при положении стрелы также вдоль пути.

При проверке грузовой устойчивости рассматривают положение крана с грузом, находящимся на максимальном вылете.

Рис. 3. Схема определения устойчивости крана
а — грузовой; а — собственной

Источник

Книга: Башенные краны

Навигация: Начало Оглавление | Другие книги | Отзывы:

§ 3. Устойчивость крана

Устойчивостью крана против опрокидывания называется способность крана противодействовать опрокидывающим его моментам от ветровой нагрузки, массы поднимаемого груза, динамических нагрузок и уклона.

Условием сохранения устойчивости крана является равенство (или превышение) удерживающего момента от массы самого крана сумме опрокидывающих его моментов. Все моменты определяются относительно ребра опрокидывания Р, которое для рельсовых кранов принимается по центрам ходовых тележек.

В соответствии с ГОСТ 13994—75 «Краны башенные строительные. Нормы расчета» расчет устойчивости производится для следующих случаев: при работе крана с грузом — грузовая устойчивость (рис. 6, а); при отсутствии груза на крюке (проверяется для рабочего и нерабочего состояния) — собственная устойчивость (рис. 6, б—г); при внезапном снятии нагрузки (случай обрыва груза) (рис. 6, д); при монтаже (демонтаже) крана (рис. 6, е, ж).

Устойчивость проверяют только для свободностоящих кранов, находящихся в наиболее неблагоприятных условиях работы. Хотя Правилами Госгортехнадзора предписывается по окончании работы закреплять краны противоугонными захватами за рельс, расчет устойчивости производится без учета действия этих захватов. При этом усилия от закрепления за рельсы, создающие дополнительный удерживающий момент, идут в запас устойчивости крана. Если захваты и крановый путь способны воспринять отрывающие нагрузки при опрокидывании крана, то расчет собственной устойчивости в нерабочем состоянии и устойчивость при монтаже (демонтаже) не проводятся.

Рис. 6. Схемы расчетных положений при проверке устойчивости кранов: а — грузовая устойчивость, б — собственная устойчивость в рабочем состоянии, в — то же, и нерабочем состоянии при свободном вращении крана, г — то же, при отсутствии свободного вращения крана, д — при обрыве груза, е — при монтаже, ж — при неполностью смонтированном кране; Р — ребро опрокидывания

При расчете грузовой устойчивости (см. рис. 6, а) рассматривается случай подъема груза Q с максимально возможной наветренной площадью: ветровые нагрузки рабочего состояния Wp действуют со стороны противовеса, кран стоит на уклоне а в сторону груза, а динамические нагрузки от ветра, ускорений при подъеме и передвижении крана создают момент в сторону груза. При этом удерживающий момент создается только от общей массы крана G0.

При проверке собственной устойчивости крана в рабочем состоянии (рис. 6, б) кран стоит на уклоне а в сторону опрокидывания без груза с максимально поднятой стрелой. На кран и груз действуют ветровые нагрузки рабочего состояния Wp в сторону противовеса.

При проверке собственной устойчивости в нерабочем состоянии рассматриваются два расчетных положения крана: свободный поворот крана под действием ветровых нагрузок нерабочего состояния Wa (рис. 6, е) и отсутствие свободного поворота крана от ветровых нагрузок (рис. 6, г).

Во время проверки устойчивости при внезапном снятии нагрузки (рис. 6, д) считают, что кран расположен на уклоне в сторону опрокидывания, нагрузка на крюке принимается направленной вверх, а ветровая нагрузка рабочего состояния на кран Wp направлена со стороны стрелы.

Грузовую устойчивость крана проверяют не только расчетом, но и испытанием изготовленного крана на заводе-изготовителе и на строительной площадке при техническом освидетельствовании крана по Правилам Госгортехнадзора. Остальные виды устойчивости проверяются только расчетом.

Источник

Портал газовиков

Всё для безаварийной работы

Всё для безаварийной работы

Эксплуатация подъемных сооружений

Основные сведения о грузоподъемных кранах

Классификация и технические характеристики грузоподъемных кранов

Грузоподъемным краном называется грузоподъемная машина, оснащенная стационарно установленными грузоподъемными механизмами, предназначенная для подъема и перемещения груза.

По конструктивному исполнению краны делят на группы:

По конструкции грузозахватного устройства краны разделяют на: крюковые, предназначенные для работы с различными штучными грузами; грейферные — для работы с сыпучими материалами; магнитные — для перемещения стальных и чугунных грузов; клещевые — для ящиков, бочек, мешков и т.п.; траверсные, оборудованные например, вакуумными захватами, клещами; краны с автоматическими захватами – спредерами, для транспортирования контейнеров.

По виду перемещения грузоподъемные краны бывают стационарные и передвижные.

По конструкции ходового устройства разделяют на: рельсовые, пневмоколесные, автомобильные, колесные, катковые, на специальном шасси, на короткобазовом шасси и гусеничные, тракторные.

Параметры стреловых самоходных кранов
К – колея, Вк – база крана, Во – продольное расстояние между опорами, Ко – поперечное расстояние между опорами, l – длина стрелы, Н – высота подъема крюка, h – глубина опускания крюка, r — габарит поворотной части крана.

По виду приводов механизма краны бывают с электрическим, механическим и гидравлическим приводами.

По степени поворота стрелы краны разделяют: полноповоротные, неполноповоротные, неповоротные.

По способу опирания на крановый путь краны бывают опорные и подвесные.

К основным техническим характеристикам грузоподъемных кранов относятся: грузоподъемность, грузовой момент, длина стрелы, вылет и высота подъема крюка, скорости подъема и посадки груза, передвижения крана, передвижения грузовой тележки и др.

Грузоподъемность — наибольшая допустимая масса рабочего груза на подъём, которого рассчитан кран в заданных условиях эксплуатации. В величину грузоподъемности включается вес съёмных грузозахватных приспособлений, устанавливаемых на кране.

Грузовой момент — произведение вылета грузозахватного органа на грузоподъемность крана

где: М — грузовой момент; R — вылет, м; Q — грузоподъемность, т.

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

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

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

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

Определяющей характеристикой для безопасной работы стреловых кранов является устойчивость против опрокидывания. Различают грузовую устойчивость, т. е. способность крана при работе противостоять действию всех нагрузок, стремящихся опрокинуть его вперед — в сторону стрелы, и собственную устойчивость, т. е. устойчивость крана в нерабочем состоянии при отсутствии полезных нагрузок и возможном опрокидывании назад — в сторону противоположную стреле.

Одно из главных условий безопасной работы на автомобильных кранах — грузовая и собственная устойчивость от опрокидывания, которая зависит от веса крана и размеров его опорного контура. При работе крана на выносных опорах опорный контур образуется центрами их опорных поверхностей (рис.а), а без выносных опор — центрами поверхностей контакта передних и задних колес с поверхностью площадки (рис. б) Прямая линия, соединяющая центры контакта опорных поверхностей контура, является ребром опрокидывания крана.

Грузовая, т.е. в рабочем положении, устойчивость крана характеризуется коэффициентом грузовой устойчивости, а в нерабочем положении — коэффициентом собственной устойчивости.

Схемы расчета устойчивости крана: а— грузовой, б — собственной

Коэффициент грузовой устойчивости — отношение момента (Gb), создаваемого весом всех частей крана, с учетом ветровой нагрузки и уклона рабочей площадки (а = 3°), к моменту (Qа), создаваемому весом рабочего груза относительно опрокидывания. Он не должен быть меньше 1,15 Коэффициент грузовой устойчивости, рассчитанный без учета ветровой нагрузки и уклона рабочей площадки, должен быть не менее 1,4.

Коэффициент собственной устойчивости, который также не должен быть менее 1,15,— отношение момента (Gс), создаваемого весом всех частей крана с учетом уклона рабочей площадки в сторону опрокидывания, к моменту, создаваемому ветровой нагрузкой относительно ребра опрокидывания.

Грузовая характеристика — зависимость грузоподъемности крана от вылета. Для каждой марки крана существует своя грузовая характеристика. Краны, грузоподъемность которых изменяется с изменением вылета, должны быть снабжены указателями грузоподъемности, соответствующей установленному вылету.

График грузоподъемности (а) и зона работы (б) крана КС – 4571: 1 – 3 грузоподъемность крана с длинами стрел 9,75; 15,75 и 21,75 м на выносных опорах, 4 – грузоподъемность крана с длиной стрелы 9,75 м без выносных опор

Краны мостового типа

Краны мостового типа предназначены для обслуживания в основном площадок прямоугольной формы. Наиболее распространенными кранами мостового типа являются мостовые, козловые и мостовые перегружатели.

Мостовые краны (рис.) представляют собой конструкцию из балок, опирающихся на ходовые тележки, которые передвигаются по рельсовым путям. Механизмы подъема груза и передвижения тележки мостового крана располагаются на самой тележке. По конструкции различают мостовые краны: одно и двух балочные, ручным и электрическим приводом с кабиной управления с пола или пульта. По числу пролетов они могут быть однопролетные и многопролетные.

Наибольшее применение нашли мостовые краны общего назначения с электрическим приводом грузоподъемностью 5 — 50 т, высотой подъема груза 12,5 м и с длиной пролета 10,5 — 34,5 м. Для перемещения грузов большой массы применяют мостовые краны грузоподъемностью главного механизма от 80 до 630 т, вспомогательного 20 — 80 т и высотой подъема груза до 34 м.

Мостовой кран
1 – мост крана, 2 – крановая тележка, 3 – подкрановая балка, 4 – крюковая подвеска основного подъема, 5 – крюковая подвеска вспомогательного подъема, 6 — кабина

Грузоподъемность мостовых кранов обозначают целым или дробным числом: в числителе указывают грузоподъемность главного, а в знаменателе — вспомогательного механизма подъема (например, 20/5, 32/5, 50/12,5).

Козловые краны (рис.) состоят из ригеля, тельфера или крановой тележки с механизмом подъема груза и передвижения тележки и двух опор опирающихся на ходовые тележки крана. По конструкции эти краны не имеют существенных отличий. Различаются между собой следующими показателями: назначением, пролетом, наличием консолей, грузозахватными приспособлениями.

На мостовых и козловых кранах общего назначения устанавливаются следующие приборы и устройства безопасности: ограничители хода крана и крановой тележки; ограничитель подъема крюковой подвески; звуковой сигнал; прибор по защите от обрыва одной из фаз. Этот прибор при отключении электродвигателя подъема груза снимает напряжение с катушек электромагнита тормоза или обмоток двигателя.

Козловые краны: а- двух балочный; б – однобалочный; 1 – механизм передвижения; 2 – кабина управления; 3 – тележка, 4 – опора; 5 мост (ригель) 6 — электроталь.

На мостовых кранах кроме перечисленных выше, дополнительно устанавливаются приборы и устройства безопасности:

На козловых кранах дополнительно устанавливаются:

Башенные краны

Башенные краны
а – с поворотной башней и маневровой стрелой КБ-60; б – с неповоротной башней и грузовой тележкой перемещающейся по балочной стреле КБ-674: 1 – ходовые тележки; 2 – балласт; 3 – монтажная мачта; 4 – башня; 5 – распорка; 6 – противовес; 7 – грузовая лебедка; 8 – оголовок; 9 – кабина; 10 – стрела; 11 – грузовая тележка; 12 – крюковая подвеска; 13 — опорно-поворотное устройство; 14 – портал; 15 – ходовая рама.

Башенным называется кран поворотный со стрелой, закрепленной в верхней части вертикально расположенной башни. Башенные краны подразделяются: передвижные, движущиеся по наземным крановым путям; приставные с башней прикрепляемой к возводимому сооружению; самоподъемные, опирающиеся на каркас сооружения.

По конструктивному исполнению башенные краны делятся на краны с поворотной и неповоротной башнями.

По способу изменения вылета крюка различают башенные краны (рис.) с управляемой (маневровой) стрелой и краны с грузовой тележкой перемещающейся по балочной стреле.

В кранах с поворотной башней опорно-поворотное устройство, как правило, размещено внизу, непосредственно на ходовой части крана.

В кранах с неповоротной башней опорно-поворотное устройство размещено на верху башни. Управление всеми осуществляется машинистом из кабины, которая обычно находится на верху башни. Груз поднимается с помощью грузовой лебедки, грузового каната и крюковой подвески. Изменение вылета крюка осуществляется либо путем изменения угла наклона стрелы, либо путем перемещения грузовой тележки.

Обозначение марок крана включает в себя следующие характеристики: назначение; размерная группа; порядковый номер базовой модели крана; обозначение очередной модернизации; климатическое исполнение. Башенным кранам присваивают различные буквенные обозначения, например: МСК — мобильный складывающийся кран, БК — башенный кран, АБКС — автомобильный башенный кран для сельского строительства. Цифрами указывают грузоподъемность (например, АБКС-5), грузоподъемность и вылет (МСК-10-20) или грузовой момент (БК-1000).

Раздел 2.12 Правил устанавливает требования к установке на башенных кранах приборов и устройств безопасности.

Башенные краны должны быть оборудованы ограничителями рабочих движений для автоматической остановки:

Ограничители механизмов передвижения должны обеспечивать отключение двигателей механизмов на расстоянии до упора не менее полного пути торможения.

Башенные краны должны быть оборудованы ограничителями грузоподъемности (грузового момента), автоматически отключающим механизмы подъема груза и вылета в случае подъема груза, масса которого превышает грузоподъемность крана для данного вылета. После срабатывания ограничителя грузоподъемности должно быть, возможно, опускание груза или включение других механизмов для уменьшения грузового момента.

Башенные краны грузоподъемностью более 5 т должны быть оборудованы регистраторами параметров их работы.

Краны с высотой до верха оголовка более 15 м должны быть снабжены анемометром, автоматически включающим звуковой сигнал при достижении скорости ветра, указанной в паспорте для рабочего состояния крана.

Краны и грузовые тележки, передвигающиеся по крановому пути, должны быть снабжены опорными деталями на случай поломки колес и осей ходовых устройств.

Кроме того, башенные краны должны иметь защиту от падения груза и стрелы при обрыве любой из трех фаз, противоугонные устройства, ограничитель выдвижения башни, молниеотвод и габаритную световую сигнализацию, звуковой сигнал, а для кранов с изменяемым вылетом стрелы, устройство, предотвращающее запрокидывание стрелы.

Стреловые краны

Кран поворотный, у которого стрела или башенно-стреловое оборудование укреплены на поворотной платформе, размещенной непосредственно на ходовом устройстве (автомобильном, пневмоколесном, на специальном шасси, гусеничном, тракторном и др.) называется стреловым краном.

По исполнению подвески стрелового оборудования самоходные краны делятся на краны с гибкой подвеской, у которых стрела и удерживается и изменяет угол наклона с помощью канатов, и на краны с жесткой подвеской, у которых стрела удерживается и изменяет угол наклона с помощью гидроцилиндров или винтовых механизмов.

Стреловым кранам присваивается индекс, в большинстве случаев состоящих из двух букв и четырех цифр. Буквы КС означают «Кран-стреловой общего назначения». Цифры, которые пишутся после букв, характеризуют основные данные крана:

Например, кран марки КС-4362 расшифровывается так: кран грузоподъемностью 16 т, пневмоколесный, подвеска стрелы гибкая, порядковый номер модели 2.

Иногда после цифр в индексе указывают буквы, которые обозначают модернизацию крана (А, Б, В и т. д.) и климатическое использование (ХЛ — северное, Т — тропики, ТВ — тропики влажные).

Специальные стреловые самоходные краны или изготовленные совместно с зарубежными фирмами могут иметь другую индексацию.

Автомобильные краны КТС-ЗГ (а) и АБК-4А (б) с башенно-стреловым оборудованием

Стреловые краны на автомобильном шасси

Краны монтируются на шасси стандартных автомобилей (рис.) и состоят из неповоротной и поворотной частей, связанных между собой опорно-поворотным устройством, которое обеспечивает возможность вращения поворотной части относительно неповоротной.

Автомобильный кран КС — 3574
1 – крюковая подвеска; 2 – стрела; 3 – шасси базового автомобиля; 4 – стойка стрелы; 5 – гидробак; 6 – запасное колесо; 7 – кабина машиниста; 8 – поворотная рама; 9 – подкладка; 10 – подпятник; 11 – опорно-поворотное устройство; 12 – опорная рама; 13 – механизм блокировки (стабилизатор); 14 – облицовка; 15 – выносная опора.

Для ограничения нагрузок на шасси и для обеспечения устойчивости при работе, краны оборудуют выносными опорами и механизмами блокировки (стабилизаторами) колес заднего моста. Автомобильные краны имеют высокую скорость передвижения, что позволяет использовать их на участках с небольшими объемами работ, находящимися на значительном удалении друг от друга.

Автомобильные краны должны быть оборудованы приборами и устройствами безопасности в соответствии с разделом 2.12. Правил устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов.

1. Ограничители рабочих движений для автоматической остановки:

2. Ограничители грузоподъемности (нагрузки) крана, автоматически отключающим механизмы подъема груза и изменения вылета в случае подъема груза, масса которого превышает грузоподъемность для данного вылета более чем на 10 %. У кранов, имеющих две или более грузовые характеристики, ограничитель должен иметь устройство для переключения его на выбранную характеристику.

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

3. Координатная защита, предотвращающая столкновения с препятствиями при работе крана в стесненных условиях.

4. Указатель грузоподъемности соответствующий вылету. Он должен быть отчетливо виден с рабочего места крановщика.

В современных микропроцессорных ограничителях (ОНК-140, ОНК-160 и др.) функции координатной защиты и указателя грузоподъемности выполняет электронный блок.

5. Указатели угла наклона крана (креномеры, сигнализаторы)

6. Сигнализаторы опасного напряжения и устройства для автоматического отключения механизмов подъема, поворота и выдвижения стрелы на безопасном расстоянии от крана до проводов линии электропередачи.

7. Регистратор параметров работы крана.

Пневмоколесные краны

Применяются для производства строительных и монтажных работ. Имеют ходовое устройство в виде специального шасси, ширина которого больше, чем у автомобильных кранов. На выносные опоры кран устанавливают с помощью гидравлических цилиндров двойного действия. На поворотной части крана размещены механизмы передвижения крана (дизель-электрический многомоторный привод), поворота стрелы, изменения вылета, подъема и опускания груза. Выпускают краны грузоподъемность 16 — 100 т. и стрелами длиной 12,5; 17,5; 22,5 и 27,5 м. Пневмоколесные краны оборудованы приборами и устройствами безопасности, как автомобильный кран.

Стреловые краны на гусеничном ходовом устройстве

Краны этого типа применяют при монтаже сооружений, тяжеловесного оборудования, а также на погрузочно-разгрузочных работах. Краны обладают высокой проходимостью и не требуют строительства специальных дорог. На небольшие расстояния могут передвигаться со скоростью 3 км/час. Такие краны оснащаются электрическими и дизель-электрическими приводами. Передвигаются краны посредством двух гусеничных тележек. Выпускаются со стреловым и башенно-стреловым оборудованием. За счет применения стандартных секций кран можно оснащать удлиненной стрелой с гуськом. Краны оснащаются приборами и устройствами безопасности в соответствии с требованиями раздела 2.12. Правил.

Железнодорожные краны

Краны стрелового типа, смонтированные на специальной платформе передвигающейся по железнодорожному пути. Выпускаются грузоподъемностью от 6 до 100 т. Краны должны быть оборудованы приборами и устройствами безопасности, как стреловые самоходные краны, в том числе и регистраторами параметров их работы. Используются на погрузочно-разгрузочных работах преимущественно на прирельсовых складах и при выполнении монтажных, ремонтных и восстановительных работ.

Кабельные краны

Эти краны предназначены для обслуживания больших производственных площадей (лесных складов, бетонных заводов и др.)

Они состоят из двух башен с натянутым между ними несущим канатом, по которому передвигается грузовая тележка. По характеру выполняемой работы кабельные краны бывают стационарными и передвижными. Передвижные краны, у которых обе башни передвигаются по соседним путям, обслуживают площадки прямоугольной формы. Если одна башня является стационарной, а другая перемещается по кольцевому рельсу, то такой кран обслуживает площадь в виде сектора, и его называют радиальным. Кабельные краны, оборудованные крюковыми подвесками или грейферами, имеют грузоподъемность 3-25т, иногда 150т. Пролеты кранов составляют в основном 300-600 м, иногда 1000 м. Высота башен 25 –40 м, иногда 60-70 м. Высота подъема груза колеблется от 150 до 205 м и более. Управление кабельными кранами производиться из кабины, которую размещают на подвижной башне, на высоте 20-25 м от опорной поверхности. Кабельный кран представленный на рис. 3.10, имеет башни, передвигающиеся по параллельным крановым путям. Между башнями натянут несущий канат 1, по которому с помощью тягового каната 2, перемещается грузовая тележка 5. На тележке установлены блоки подъемного каната 4, один конец которого закреплен на грузовой тележке, а другой – на барабане механизма подъема груза. Механизм 9 подъема груза и передвижения тележки, кабина управления 8 установлены на одной из башен. Для ограничения провисания подъемного и тягового канатов предназначены поддержки 7, установленные на специальном канате 3. Кран оборудован крюковой подвеской 6.

Кабельный кран Краны – штабелеры а – мостовой; Краны – штабелеры б — стеллажный

Краны – штабелеры

Краны — штабелеры делятся на мостовые (опорные и подвесные) и стеллажные. Они имеют исполнения: ОП – мостовой опорный, управляемый с пола, с установкой рельсовых путей на стеллажи или колонны здания; используются для транспортирования и переработки пакетированных на поддонах грузов, на складах: ОК – мостовой опорный, управляемый из кабины с установкой рельсовых путей на колонны здания; используется для транспортирования и переработки пакетированных грузов и металлопроката; ОКД – мостовой опорный, для длинномерных грузов, управляемый из кабины, с установкой рельсовых путей на колонны здания; используется для транспортирования и складирования в стеллажи металлопроката на специализированных складах; СА – стеллажный автоматический опорный, управляемый из кабины с установкой в зданиях, перекрытия которых поддерживаются стеллажами; используются на складах для транспортирования грузов, уложенных в стандартную тару. Грузоподъемность подвесных кранов – штабелеров – 5т, а опорных до 125 т.

Мостовой кран – штабелер (рис. а) представляет собой крановый мост 1, по которому перемещается тележка 2, несущая поворотную колонну. По ней с помощью канатного механизма подъема, установленного на тележке, перемещается грузоподъемник, имеющий грузозахватное устройство, выполненное, как правило, в виде вилочного захвата 4. На грузоподъемнике установлена кабина крановщика. Кран перемещается по рельсам 5, смонтированных на стеллажах 6 или колоннах здания.

Стеллажный кран – штебелер (рис. б) представляет собой тележку 7, которая передвигается по рельсам вдоль стеллажей. По вертикальным направляющим колонн 8 перемещается грузовая платформа 9 с кабиной оператора и выдвижным грузозахватом 10.

Краны – штабелеры должны иметь следующие устройства безопасности и блокировки.

Ограничитель грузоподъемности и слабины канатов; конечные выключатели ограничения крайних положений крана, грузоподъемника, тележки, грузозахватного органа; конечные выключатели для перехода с рабочих скоростей на установочные механизмы передвижения крана; аварийный выключатель верхнего положения грузоподъемника; блокировки, не допускающие включения механизмов, если сработал аварийный выключатель верхнего положения грузоподъемника, если не закрыта дверь кабины.

Вопросы для самоконтроля

1. Что называется грузоподъемным краном?

2. Как классифицируются грузоподъемные краны по устройству?

3. Что называется грузоподъемностью крана?

4. Какой размер определяет вылет стрелы крана?

5. Какие параметры крана определяют его грузовую характеристику?

6. Из каких основных частей состоит грузоподъемная установка автомобильного крана?

7. Какие параметры определяют индекс обозначения автомобильных кранов?

8. Какие факторы снижают устойчивость автомобильного крана против опрокидывания?

9. При каких условиях работ грузоподъемность автомобильного крана будет наибольшей?

10. Из каких основных частей и механизмов состоит башенный кран?

11. Как различаются башенные краны по конструкции башен и стрел?

12. Как осуществляется питание башенного и мостового кранов электрическим током?

13. Как подразделяются козловые краны по конструкции?

14. Из каких частей состоит козловой кран?

15. Как осуществляется питание мостовых и козловых кранов электричеством?

16. Как подразделяются мостовые краны по конструкции?

17. Из каких основных частей состоит мостовой кран?

18. Какие параметры входят в индексы кранов мостового типа?

19. Что означают понятия, коэффициенты грузовой и собственной устойчивости?

Источник