Знакомство с Башенным Краном »
БАШЕННЫЙ КРАН
╔═══════════════════════════════════════════════════════════════════════
║В процессе строительства различных зданий и сооружений требуется перемещать большое количество ║материалов и изделий, на что расходуется более 30% всего затрачиваемого на строительстве труда.
╠═══════════════════════════════════════════════════════════════════════
║Вертикальный транспорт, при помощи которого производится подъем на требуемую высоту и подачу к месту ║укладки материалов, деталей и элементов конструкции, осуществляется в основном башенными кранами. ║Башенный кран-ведущая машина на стройке, определяющая темпы строительства и выполнение работ в ║установленные сроки.
╠═══════════════════════════════════════════════════════════════════════
║Основным достоинством башенных кранов является большой и свободный подстреловой объем, допускающий ║удобный монтаж и установку различных конструкций и оборудования.
╠═══════════════════════════════════════════════════════════════════════
║В настоящее время на стройках работает более 50 тыс. башенных кранов различной конструкции с широким ║диапазоном основных параметров.
╠═══════════════════════════════════════════════════════════════════════
║В жилищном, гражданском и промышленном строительстве нашей страны башенные краны начали применять
║еще в годы первых пятилеток. Начало производства отечественных башенных кранов относится к 1936 г.,
║когда были выпущены первые краны для жилищного и промышленного строительства. До 1941 г. в стране
║насчитывалось около 200 башенных кранов. После Великой Отечественной войны в связи с необходимостью ║ускоренного восстановления народного хозяйства выпуск кранов быстро возрос от нескольких десятков до
║4 тыс. шт. в год.
╠═══════════════════════════════════════════════════════════════════════
║На всех этапах развития народного хозяйства создание башенных кранов было тесно связано с развитием ║строительства. Так, переход на индустриальные методы крупнопанельного строительства повлек за собой ║необходимость освоения башенных кранов большой грузоподъемности. Повышение темпов строительства ║потребовало как создание механизмов с повышенными скоростями рабочих движений, так и повышения ║мобильности кранов.
╠═══════════════════════════════════════════════════════════════════════
║Современный башенный кран-это сложная, мощная, мобильная машина, управление которой может быть ║доверено только людям, имеющим определенные технические знания и навыки.
╚═══════════════════════════════════════════════════════════════════════
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОИТЕЛЬНЫХ БАШЕННЫХ КРАНАХ
|
УСТРОЙСТВО БАШЕННЫХ КРАНОВ
|
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ КРАНОВ
|
УПРАВЛЕНИЕ БАШЕННЫМИ КРАНАМИ
|
МОНТАЖ, ДЕМОНТАЖ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ БАШЕННЫХ КРАНОВ
|
ПРАВИЛА ЭКСПЛУАТАЦИИ, ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ КРАНОВ
|
|
Вид Крана
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОИТЕЛЬНЫХ БАШЕННЫХ КРАНАХ
1. Классификация кранов, основные параметры и конструктивные особенности. Строительные башенные краны в соответствии с ГОСТ 13555-79 делят на две группы:
1 - передвижные на рельсовом ходу;
2 - приставные.
 
Передвижные краны с грузовым моментом 1000-10000 кН-м (100-1000т*м) и приставные с грузовым моментом 1000-3200кНм (100-320 т*м) имеют размерные ряды (типоразмеры) по величине грузового момента.
По тому же признаку даются и обозначения моделей кранов. Передвижные башенные краны имеют следующие модели: КБ.100-32Р, КБ.125-40Р, КБ.160-40Р, КБ.200-40Р, КБ.250-56Р, КБ.400-50Р, КБ.630-80Р, КБ.1000-80Р. Расшифровывается обозначение модели крана следующим образом. Например, кран КБ.100-32Р: К-кран, Б-башенный, 100-грузовой момент в т*м, 32-высота подъема крюка при максимальном вылете крюка, Р- рельсовый. Аналогично расшифровываются обозначения и других моделей передвижных кранов.
Приставные краны имеют следующие модели: КБ.100-100П, КБ.200-125П, КБ.320-150П. Расшифровывается обозначение модели крана следующим образом. Например, кран КБ.100-100П: КБ.ЮО-кран башенный с грузовым моментом 100 т*м, 100-высота подъема при максимальном вылете крюка, П-приставной.
Подразделы этой страницы:
Основные параметры крана
Скорости подъема груза
Основы устойчивости кранов
Действие силы в направлении опрокидывания крана
Устройство кранового пути и установка крана
Рельсовый путь
Земляное полотно
Балластная призма
Применение тупиковых упоров
Заземление
Общие сведения о кинематических схемах механизмов
Состав лебдки
Канат стрелоподъемного полиспаста
Основные параметры крана
К основным параметрам крана относятся:
грузовой момент (т*м)-произведение грузоподъемности крана в т на наибольший вылет крюка в метрах. Этот параметр является определяющим при назначении размерного ряда кранов;
грузоподъемность (т)-грузоподъемная сила (Q) наибольшего для заданного вылета крюка груза, который может быть поднят краном при сохранении необходимого запаса устойчивости и прочности его конструкции.
Грузоподъемность крана меняется в зависимости от вылета крюка. Так, для крана КБ.100-32Р при максимальном вылете крюка 25 м грузоподъемность составляет 3,2 т, а при вылете крюка 20 м и менее грузоподъемность остается постоянной - 5 т.
Для передвижных кранов грузоподъемность на максимальном вылете крюка для каждого последующего в размерном ряду крана возрастает. Для КБ.125-40Р она соответственно составляет при вылете 25 м-5 т, при вылете 16 м-8 т, для последующих кранов 6т (25м); 10т (16м); 7,5т (25м); 12,5т (16м); 6,3т (35 м); 12,5 т (20 м); 10 т (35 м); 14 т (40 м); 40 т (16 м); 80 т (20 м); 16 т (45 м).
Для приставных кранов грузоподъемность составляет: для КБ.100-100П при максимальном вылете крюка 36 м-2,5 т, при вылете 20 м и менее-5 т; для КБ.200-125П соответственно 4 т (40 м), 10 т (20 м и менее); для КБ.320-150П-5 т (50 м), 12 т (25 м и менее).
Вылет крюка (м)-расстояние (l) от оси вращения поворотной части крана до центра зева крюка. Вылет крюка крана один из основных его параметров. Вылетом крюка определяется как зона обслуживания строящегося сооружения, склада.
Высота подъема крюка (м) - расстояние (Н) от уровня стоянки крана до центра зева крюка, находящегося в верхнем рабочем положении.
Глубина опускания крюка (м)- расстояние (h) от уровня стоянки крана до центра зева крюка, находящегося в нижнем рабочем положении. Этим параметром определяется возможность подачи грузов в котлованы, в равной мере этим же параметром определяется возможность подъема грузов из котлованов. Для всех кранов, кроме КБ.630-80Р и КБ.100-80Р, глубина опускания составляет 5 м, а для указанных выше-8 м.
Скорости подъема груза
Скорости подъема груза, опускания крюковой подвески, плавной посадки груза, передвижения грузовой тележки, передвижения крана (м/мин)-путь (м) рабочего органа крана или самого крана, проходимый в единицу времени (мин). Перечисленные параметры определяют производительность крана и возможность монтажа конструкций (плавной посадки их на место установки).
Скорость плавной посадки груза является наименьшей и для разных кранов находится в пределах 2-5 м/мин.
Затем с нарастающими показателями идут: скорость передвижения крана 12,5-40 м/мин; скорость подъема груза максимальной массы 6,3-70 м/мин; скорость передвижения грузовой тележки с максимальным грузом 20-50 м/мин.
Важным параметром крана является частота вращения стрелы; она измеряется числом оборотов в 1 мин (мин-1). Для передвижных и приставных кранов частота вращения находится в пределах 0,2-0,7 мин-1.
Каждый башенный кран состоит из следующих основных частей: ходовой части, башни, рабочего оборудования, передаточных механизмов и системы управления.
Ходовая часть является основной опорой, обеспечивающей возможность передвижения крана по основанию самоходом. На ходовой части, как правило, располагается механизм передвижения крана.
Поворотная или невращающаяся башня обеспечивает необходимую высоту подвески рабочего оборудования и служит для размещения некоторых механизмов крана.
Рабочее оборудование состоит из стрелы, оснащенной стрелоподъемным полиспастом или поддерживающей стрелу тягой (канатным петлевым расчалом), и грузозахватного устройства в виде крюка или специального захвата. Передаточные механизмы служат для преобразования работы двигателя в работу исполнительных механизмов крана.
Система управления служит для управления работой механизмов крана. Система управления башенных кранов состоит из контроллеров или магнитных пускателей и тормозов с электромагнитами.
Основы устойчивости кранов
Устойчивостью крана называется его способность противодействовать силам, стремящимся опрокинуть кран.
Силы, действующие на кран: масса поднимаемого груза Q, собственная масса крана G, давление ветра W, сила инерции, силы, возникающие от уклона пути.
При определении устойчивости крана эти силы делят на опрокидывающие и восстанавливающие. Опрокидывающими называют те силы, которые направлены в сторону возможного опрокидывания крана. Силы, направленные в обратную сторону, называют восстанавливающими.
Все силы, действие которых направлено внутрь опорного контура, всегда являются силами восстанавливающими. Силы, направление которых выходит за пределы опорного контура, могут быть восстанавливающими и опрокидывающими. Поднимаемый груз всегда является силой опрокидывающей, равнодействующая собственной массы частей крана всегда является силой восстанавливающей. Ветер и силы инерции в зависимости от условий работы крана могут быть силами опрокидывающими и восстанавливающими. Рельсовый путь может иметь небольшой угол наклона или превышение одного рельса над другим; это вызывает наклон крана, ведущий к его опрокидыванию или устойчивости в зависимости от того, в какую сторону он наклонен.
Действие силы в направлении опрокидывания крана
Действие силы в направлении опрокидывания крана или удерживания его от опрокидывания определяется не только величиной силы, но и расстоянием точки ее приложения от грани опрокидывания (см. рис. 3 и 4). Величина произведения опрокидывающей силы на расстояние ее 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.
Отношение суммы восстанавливающих моментов Ми к сумме опрокидывающих моментов М0 называется коэффициентом устойчивости К:
К = Ми/Мо
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 (см. рис. 3): стрелу 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 благоприятными 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
Устройство кранового пути и установка крана
Устройство кранового пути и установка крана на строительной площадке. Рельсовые пути для передвижения строительных башенных кранов являются опорными сооружениями, обеспечивающими нормальную работу кранов, т.е. передвижение по фронту работ, необходимую грузовую и собственную устойчивость, закрепление крана в нерабочем состоянии и при больших ветровых нагрузках. Конструкция и техническое состояние рельсовых путей оказывают существенное влияние на режим работы крана, на организацию работ на строительной площадке, полигоне, складе, производственном предприятии.
От состояния рельсовых путей зависит безопасность работы крана, производительность труда и темп строительно-монтажных работ, надежность и срок службы основных узлов ходовой части крана, обеспечение скоростных и тормозных режимов работы механизма передвижения, сопротивление передвижению крана и связанный с этим расход электроэнергии.
Рельсовый путь башенных кранов состоит из верхнего и нижнего строений.
Нижнее строение рельсового пути включает земляное полотно, конструкции крепления земляного полотна и устройства для отвода воды.
Правила устройства, конструкция и эксплуатация рельсовых путей изложены в «Инструкции по устройству, эксплуатации и перебазированию рельсовых путей строительных башенных кранов», утвержденной постановлением Государственного комитета России по делам строительства от 28.02.1979 г. (М., Стройиздат, 1980).
  
Рельсовый путь
Рельсовый путь укладывают на деревянных и железобетонных шпалах и полушпалах.
Все земляные работы, связанные с устройством фундаментов зданий и сооружений, а также прокладкой подземных коммуникаций, должны быть закончены к началу сооружения земляного полотна рельсового пути.
Разрешается земляное полотно рельсового пути устраивать из насыпного грунта, а также часть земляного полотна из насыпного грунта, а часть из основного грунта с откосами в месте примыкания насыпного к основному грунту 1:1,5, при этом насыпной грунт должен быть песчаным или однородным с основным грунтом.
При устройстве земляного полотна из насыпного грунта запрещается:
применять грунт с примесью строительного мусора, древесных отходов, гниющих или подверженных набуханию включений, льда, снега и др.;
применять недренирующий грунт (глину, суглинки), смешанный с дренирующим, во избежание появления в теле насыпки водяных мешков;
прикрывать слой высокодренирующего грунта грунтом с меньшей дренирующей способностью;
укладывать мерзлый грунт, а также талый, смешанный с мерзлым;
вести очистку земляного полотна во время интенсивного снегопада без принятия мер по защите насыпного грунта от включений снега;
уплотнять грунты поливкой их водой в зимнее время.
Земляное полотно
Земляное полотно должно быть отделено от стока поверхностных и производственных вод канавами.
При возобновлении работ после снегопадов и метелей поверхность устраиваемого земляного полотна должна быть очищена от снега и льда.
При эксплуатации рельсового пути водоотвод необходимо периодически очищать от мусора и посторонних предметов.
В состав верхнего строения входят рельсы, промежуточные и стыковые рельсовые крепления, тупиковые упоры, выключающие линейки, элементы заземления, опорные рельсовые элементы и балластная призма.
В строительстве широко применяют опорные элементы из отдельных (россыпных) деревянных шпал (полушпал), инвентарных звеньев, собранных из отдельных деревянных полушпал (конструкции А. И. Альперовича), деревометаллических рам, гибких железобетонных рам.
Первые три типа опорных элементов допускаются к применению без каких-либо ограничений, гибкие железобетонные рамы рекомендуется устраивать при перебазировках рельсовых путей не более 2 раз в год, но не в зимний период.
Одно звено рельсового пути состоит из двух рельсов длиной до 12,5 м, определенного количества шпал (полушпал) и рельсовых креплений.
При устройстве рельсового пути у неукрепленного котлована, траншей и другой выемки расстояние по горизонтали от основания балластной призмы до основания откоса земляного полотна должно быть следующим:
для песчаных и супесчаных грунтов не менее 1,5 глубины котлована плюс 400 мм.
для глинистых грунтов не менее глубины котлована плюс 400 мм.
Эти же требования должны выполняться при расположении указанных выемок с торцов рельсового пути.
На подготовленную площадку земляного полотна отсыпают балластную призму. В качестве балласта применяют щебень из естественного камня, карьерный или сортированный гравий различных фракций или доменный шлак, песок.
Балластная призма
Балластная призма пути должна отсыпаться с равномерным уплотнением по всей площади. В летнее время укладываемый балласт допускается уплотнять поливкой распыленной струей поды. Отсыпка балласта на неподготовленную основную площадку земляного полотна, укладка опорных элементов на грунт без балластного слоя не допускаются.
При устройстве рельсовых путей не допускается применение полушпал, брусьев и бревен:
из древесины мягких лиственных пород (ольхи, осины, липы и т.п.);
имеющих сучки в местах опирания подкладок;
с гнилостными пятнами размером более 20 мм в местах опирания подкладок и более 60 мм на остальных поверхностях;
со всеми видами внутренней гнили;
с червоточинами глубиной более 50 мм;
с поперечными трещинами глубиной более 50 и длиной более 300 мм.
Перед укладкой рельсового пути в полушпалах должны сверлиться отверстия диаметром 12 мм на глубину 130 мм для костылей и диаметром 16 мм на глубину 155 мм для путевых шурупов. Поверхность отверстий необходимо обрабатывать антисептиком или в отверстия заливать расплавленный битум и до его застывания забивать костыли и заворачивать шурупы.
При устройстве рельсового пути не допускается:
укладывать в путь рельсы разных типов;
крепить рельсы к полушпалам шурупами без установки прижимов;
забивать болты и шурупы молотками;
стыковать рельсы накладками, установленными с одной стороны;
сверлить отверстия для болтов через накладки; удлинять ручку ключа для завинчивания болевых соединений.
На рельсовых путях должны быть установлены и закреплены четыре инвентарных тупиковых упора (тупики) на расстоянии не менее 500 мм от концов рельсов при железобетонных балках или от центра последней, хорошо подбитой полушпалы при деревянных полушпалах или деревометаллических секциях.
Применение тупиковых упоров
Устанавливать тупики необходимо так, чтобы буферная часть крана одновременно касалась амортизаторов обоих тупиковых упоров.
Допускается применение тупиковых упоров других конструкций, обеспечивающих восприятие удара крана, движущегося с максимальной скоростью и с предельным грузом в крайнем верхнем положении. Устройство на путях перед тупиком балластной призмы не допускается.
Выключающие линейки для концевых выключателей механизма передвижения крана на концах рельсового пути должны устанавливаться таким образом, чтобы отключение двигателя происходило на расстоянии от буферной части крана до амортизаторов тупиковых упоров не менее полного пути торможения, указанного в паспорте крана.
В процессе эксплуатации выключающие линейки периодически окрашивают в отличительный цвет, хорошо различимый крановщиком из кабины управления краном.
Для предотвращения быстрого износа кабеля, питающего электроэнергией башенный кран, рекомендуется вдоль рельсового пути спланировать грунт или установить специальный лоток.
В целях недопущения хождения по путям посторонних должна быть выставлена предупредительная надпись «Входить на рельсовый путь посторонним запрещается».
Чтобы создать непрерывную электрическую цепь, рельсовые нити в начале и конце пути, стыки рельсов должны быть соединены между собой перемычками и присоединены к заземлителю.
Заземление
Заземление необходимо выполнять независимо от существующей системы электроснабжающей сети - глухозаземленной или изолированной нейтралью (трансформаторами, генераторами).
Общую протяженность нижнего строения пути принимают, исходя из условия обеспечения обслуживания краном наиболее удаленных торцовых секций возводимого здания. Это условие является единственным при определении общей протяженности пути, если здание строится с применением прогрессивных методов работы.
Другие факторы, например необходимость складирования, осуществления погрузочно-разгрузочных работ, не вызывают увеличения протяженности пути сверх намеченной.
Общие сведения о кинематических схемах механизмов
Общие сведения о кинематических схемах механизмов. Любая крановая лебедка или крановый механизм (передвижения, поворота) имеет двигатель, систему передач (ременные, цепные, шестеренные, червячные или их комбинации) и исполнительный орган. В лебедках исполнительным органом является барабан, в механизмах передвижения колесо или гусеница, в механизмах поворота - венец опорной рамы или цевочное колесо. Для соединения валов используют различные муфты, для удержания механизмов от движения-тормоза.
Схема, на которой с помощью условных обозначений изображается совокупность кинематических элементов, их связей и соединений, называется кинематической схемой механизмов.
В машиностроении для упрощенного изображения схем кинематической цепи механизмов используют условные обозначения; ли обозначения стандартизированы.
Использование обозначений показано на примере кинематической схемы стреловой лебедки башенного крана
Лебедка состоит из электродвигателя, двухступенчатого редуктора, конической пары и барабана.
1. Условные обозначения механизмов кинематических схем
5. Схема запасовки канатов.
На башенных кранах подъем и опускание груза и стрелы, передвижение грузовой тележки, выдвижение башни, передвижение противовеса осуществляются при помощи канатных полиспастов. Канатный полиспаст-это устройство из подвижных и неподвижных блоков, соединенных в блочные обоймы, через которые пропущен (запасован) канат. В технической документации (паспорте, инструкции по монтажу и эксплуатации) приводятся схемы запасовки канатов, которые поясняют работу полиспаста и позволяют правильно запасовывать канат.
Для примера рассмотрим типовые схемы запасовки канатов наиболее распространенного крана
Схема запасовки грузового и стрелового канатов и каната механизма выдвижения башни представлена на рис. 10. Один конец грузового каната запасован со стороны редуктора на барабан грузовой лебедки, другой укреплен на барабане стреловой лебедки в направлении, противоположном направлению стрелового каната. При увеличении вылета крюка стреловой канат разматывается с барабана, в то время как грузовой канат наматывается на него, что обеспечивает горизонтальное перемещение грузовой обоймы при изменении вылета крюка. Канат стрелоподъемного полиспаста
Канат стрелоподъемного полиспаста запасован одним концом со стороны опоры на барабан стреловой лебедки, другим — на монтажный зажим таким образом, чтобы канат сходил на полиспаст между ним и боковой балкой платформы. Стрелоподъемный полиспаст устроен так, что при подъеме стрелы работают четыре его ветви, а другие четыре, огибающие блоки распорки, служат только для создания уравновешивающего изгибающего момента на оголовок башни.
При монтаже крана стреловой расчал крепят анкерами у основания башни, и в работе полиспаста участвуют все восемь ветвей, увеличивая вдвое кратность полиспаста и уменьшая скорость подъема и потребляемую мощность электродвигателя стреловой лебедки.
Канат монтажного полиспаста, используемого для выдвижения башни крана, одним концом крепят при помощи анкеров к верхней обвязке портала. Другой конец каната при работе полиспаста закрепляют на барабане грузовой лебедки со стороны редуктора (в этом случае грузовой канат с барабана грузовой лебедки снимают).
Канаты растяжки стрелы укрепляют двумя концами в специальных проушинах стрелы и двумя в проушинах башни.
УСТРОЙСТВО БАШЕННЫХ КРАНОВ
Опорные части кранов.
Наиболее распространенным типом башенных кранов является рельсовый.
Опорные части делятся: по числу опор на трехопорные и четырехопорные; по конструктивной форме-с плоской рамой, с плоской рамой и подкосами, с порталом, с центральной рамой, с которой соединены поворотные кронштейны-флюгеры.
Опорные рамы самоподъемных и приставных кранов, как правило, выполняют плоскими, опирающимися на здание.
Опорные части кранов в виде центральной рамы с флюгерами позволяют перемещаться кранам по криволинейным участкам подкранового пути с малыми радиусами кривизны (7-12 м).
Флюгеры в рабочем положении связаны с центральной рамой тягами. При перевозке крана тяги отсоединяют и все четыре флюгера поворачивают вдоль пути движения таким образом, чтобы соблюдался транспортный габарит.
|
