|
В строительстве используются
грузоподъемные краны различных типов, однако строительными называют лишь те краны,
базовые параметры которых определяются требованиями строительного
производства. Некоторые вопросы теории, расчета и проектирования являются для
них специфичными, отражающими особенности их эксплуатации. В гидротехническом
строительстве это — специальные перегрузочные и монтажные краны,
краны-бетоноукладчики, вспомогательные краны, работающие в блоках
бетонирования, специальные краны для строительства портовых сооружений и др.
Строительный кран является ведущей машиной в общем
комплексе строительно-монтажных работ и в ряде погрузочно-разгрузочных
операций, выполняемых на строительных объектах. Характерными особенностями
строительных кранов, определяющими их параметры, являются виды применяемого
оборудования — рабочее, ходовое, силовое, а также область применения:
перегрузочные работы, монтаж конструкций, подача строительных материалов в т.
п.
Основными частями строительных кранов являются: рабочее,
силовое и ходовое оборудование, передаточные механизмы, органы управления и
контроля грузоподъемности, высоты подъема и вспомогательное оборудование.
Конструктивно каждый кран состоит из остова в виде
металлической стационарной или передвижной конструкции и установленных на нем
механизмов ( 37).
Остов крана изготовляют в виде консольных или пролетных
конструкций. У консольных кранов (обычно стреловых) груз подвешен на конце
стрелы, укрепленной на поворотной части крана или на грузовой тележке,
перемещающейся по стреле, и находится вне опорного контура. Такие краны могут
быть стационарными и передвижными. У пролетных кранов груз подвешен к
движущейся вдоль пролетного строения тележке и находится в пределах опорного
контура крана. У таких кранов груз может выходить за пределы опорного контура
лишь при выезде грузовой тележки на консоль, если последняя имеется в конструкции
остова крана.
Типовыми крановыми механизмами являются: а) механизм
подъема в виде приводной лебедки в сочетании с полиспастом; б) механизм
изменения вылета крюка, изменяющий в стреловых кранах положение грузового
крюка относительно остова; в) механизм вращения поворотной части крана; г)
механизм передвижения крана. В зависимости от типа и назначения кран может
иметь все перечисленные составные части или только некоторые из них. Так, у
стационарных кранов отсутствует механизм передвижения, неповоротные краны не
имеют механизма поворота и т. п.
Крановые механизмы могут быть с индивидуальным
(многомоторным) приводом, когда каждый механизм приводится в движение
отдельным двигателем, или с групповым (одномоторным) приводом, когда один
двигатель сообщает движение всем механизмам или группе механизмов крана.
Конструктивно все крановые механизмы в основном построены
на одном принципе: двигатель через систему передач сообщает вращение
исполнительным элементам крана для выполнения ими необходимых операций.
Так, в механизме подъема ( 38, а) вращение передается
барабану лебедки, который наматывает (сматывает) канат полиспаста, поднимающего
(опускающего) груз. В механизме изменения вылета крюка ( 38, в) вращение
передается барабану лебедки, на который наматывается (сматывается) канат,
поступательно перемещающий грузовую каретку постреле, шарнирно укрепленной на
остове крана. В зубчатом механизме поворота ( 38, г) вращение через систему цилиндрических и конических колес передается шестерне, которая
обкатывается по неподвижному зубчатому ободу. В механизме передвижения крана
( 38, е, ж, з) вращение передается ходовым колесам, которые перемещают кран.
Механизм подъема
Основным механизмом, обязательным для крана любого вида,
независимо от его конструкции, назначения и режима работы, является механизм
подъема. Наличие остальных механизмов для некоторых видов кранов не
обязательно.
Механизм подъема строительных кранов обычно состоит из
рабочего органа (крюка, грейфера,бадьи и др.), грузовой подвески, грузового
канатного полиспаста с обводными блоками и приводной лебедки.
В механизмах с индивидуальным электрическим приводом ( 38,
а) груз подвешивается к крюку 1, прикрепленному к подвижной обойме 2
канатного грузового полиспаста. Сбегающая с неподвижного блока 3 ветвь каната
4 наматывается на барабан 5, который несколькими зубчатыми передачами 6
связан с двигателем 7. Первая передача от двигателя иногда выполняется
цепной, еще реже— ременной. На одном из валов механизма установлен тормозной
шкив (тормоз) 8 для удержания поднятого груза. Обычно тормоз устанавливается
на валу, находящемся на одной оси с валом электродвигателя, при этом
используется одна из половин упругой муфты, соединяющей вал двигателя с валом
ведущего звена механизма.
В механизмах с групповым приводом ( 38, б) двигатель 7
приводит через гибкую и зубчатые передачи 6 валы барабанов 5. Сами же
барабаны включаются муфтой включения 9. Тормозные шкивы 8, как и полумуфты
включения, изготовлены заодно с барабаном. В этих механизмах тормоз
используется не только для удержания поднятого груза, но и для регулирования
скорости его опускания.
Параметрической характеристикой механизма подъема являются
его грузоподъемность Q (кг) и скорость подъема груза vrp (м/с), по которым
можно определить при выбранной кратности полиспаста in натяжение навиваемой
на барабан концевой ветви каната S6 (кгс), его скорость vK (м/с), диаметры
каната dK и барабана D6 (м), а также необходимую номинальную мощность и
подобрать конкретный двигатель с номинальной частотой вращения вала п
(об/мин).
Механизм изменения вылета крюка
В строительных кранах изменение вылета крюка (т. е.
расстояния крюка от оси вращения крана) производят двумя способами: а)
перемещением по горизонтальной стреле крана грузовой каретки, несущей блоки
неподвижной обоймы грузового полиспаста; б) изменением угла наклона стрелы за
счет ее подъема или опускания, в оголовке которой расположены блоки
неподвижной обоймы грузового полиспаста. Перемещение грузовой каретки 10 с
грузозахватным устройством по горизонтально установленной стреле крана
производится с помощью канатной тяги 11 ( 38, в) или собственного механизма
передвижения. Изменение угла наклона стрелы производится с помощью стреловых
канатных полиспастов и стрелоподъ- емной лебедки, подъемных винтов, реек или
специальных устройств — гидравлических, кривошипно-шатунных и других,
сохраняющих горизонтальный путь груза.
Параметрической характеристикой механизма изменения вылета
крюка посредством подъема или опускания стрелы является натяжение стрелового
полиспаста и время изменения вылета от его минимального до максимального
значения. Усилие в канате стрелового полиспаста изменяется в зависимости от
вылета и нагрузки, приложенной к оголовку стрелы. Величину этого усилия
определяют аналитически или графически (разложением сил по направлениям
стрелы и стрелового полиспаста). Максимальное расчетное усилие в стреловом
полиспасте будет при наибольшем вылете стрелы.
Все механизмы изменения вылета должны снабжаться
указателями вылета. Ограничение крайних положений стрелы должно обеспечиваться
конечными выключателями, которые рекомендуется дублировать. В крайних
положениях стрелы должны устанавливаться буфера (пружинные или резиновые),
которые обычно рассчитывают на нагрузку при максимальном моменте двигателя.
Для производства ремонта механизмов изменения вылета
должны быть предусмотрены стопорные устройства, фиксирующие стрелу в заданном
положении.
Механизм вращения
Механизмы вращения (поворота) поворотной части в стреловых
поворотных кранах могут быть зубчатые, цевочные и канатные.
В кранах с зубчатым механизмом вращения ( 38, г) на неповоротной части неподвижно укрепляется зубчатый венец 12, а на поворотной — приводной
механизм, шестерня 13 которого находится в зацеплении с зубчатым венцом. Эта
шестерня связана с двигателем несколькими зубчатыми передачами. Необходимое
при повороте торможение обеспечивается тормозом.
В кранах с канатным механизмом вращения (см. 38,5) в
поворотной части крепится поворотный круг 14, на который навивается канат 15,
жестко связанный с ним винтовыми стяжками. Концы канатов укрепляются сверху и
снизу на барабане 16, при вращении которого один из них сматывается, а второй
наматывается. При этом вращается круг и вместе с ним поворотная часть крана.
Барабан получает вращение от двигателя через зубчатые передачи. Поворотная
часть крана имеет тормоз.
Механизм передвижения
Эти механизмы обеспечивают передвижение крана собственным ходом,
для чего используются движители различных типов в зависимости от принятого
для данного крана вида ходового оборудования. Последнее в современных
строительных кранах может быть: рельсо-колесным ( 38, е) —для перемещения по
рельсовым путям; пневмоколесным ( 38, ж) — для перемещения по безрельсовым
дорогам; гусеничным ( 38, а) — для перемещения по неподготовленной местности
и бездорожью. В некоторых случаях используется и шагающее ходовое
оборудование — для перемещения и работы машины в очень слабых грунтах,
|