Башенные краны. Башенный кран
 Скачать 28.64 Mb.
|
|
Подбор башенного крана.   Рис.9. Подбор башенного крана. Рабочий цикл крана состоит из трёх этапов: I захват груза; II рабочий ход (перемещение груза, разгрузка); III холостой ход (возврат грузоподъёмного механизма в ис- ходное положение). Рабочий и холостой ход на диаграммах движения имеют также три характерных участка: 1 - разгон, 2 - установившееся движение. 3 - и торможение. Причем, очень важное значение имеют участки разгона и торможения, так как именно в эти моменты и возникают динамические нагрузки. Достоинства башенных кранов: ► хороший обзор крановщиком монтажной зоны; ► расположение стрелы на большой высоте, вследствие чего она не пересекает конструкции строящегося объекта; ► простота и надежность в эксплуатации; ► большие линейные размеры рабочей зоны. К недостаткам относятся: ▬ необходимость устройства подкрановых путей (для передвижных кранов), ▬ а также необходимость монтажа и демонтажа крана при его перебазировке. Классификация. Башенные краны отличаются друг от друга основными данными своих характеристик (грузоподъёмность, вылет стрелы, высота подъёма), которые и определяют их назначение в строительстве. Для начала следует отметить, что приведенная классификация не может отражать полноценно все существующие виды кранов, так как многие находятся на границах представленных пунктов, или же сочетают их. А). По назначению выделяют: ● краны общего назначения: • для гражданского строительства,, • промышленного строительства; • гидротехнического строительства;   а б Рис.10. Краны общего назначения: а - решётчатой конструкции; б - телескопической конструкции.  Рис.11. Башенный кран для гидротехнического строительства. Грузоподъёмностью б.к. на жильё и общественные здания до 15т. На промышленном и гидротехническом строительстве – до 75т. ● специальные краны - для промышленного строительства; ● высотные краны: ▬ самоподъёмные (грузоподъёмный кран, устанавливаемый на возводимом сооружении и перемещающийся вверх при помощи собственного механизма по мере возведения сооружения),   Рис.12. Самоподъёмный башенный кран. ▬ ползучие (отработав на одном участке, КБ сам себя поднимает и сам себя устанавливает на новом месте. В строительном быту краны они получили выразительное название «ползучих»). Как же происходит «ползание» крана и как он сам себя поднимает? Эти механические «чудеса» обеспечены конструкцией самого крана. На башню крана надета металлическая решетчатая обойма, способная свободно перемещаться вдоль, по высоте башни. Обойма снабжена откидными лапами, которые во время работы служат крану дополнительными опорами, увеличивающими его устойчивость. Когда монтаж на одном участке заканчивается и крану надо перейти выше, на следующий ярус, опорные лапы складываются, обойма высвобождается и, подтягиваемая лебедкой, свободно скользит по башне вверх. Такая несложная, но остроумная конструкция позволяет крану поднимать самого себя, как бы переползать с этажа на этаж.    Рис.13. «Ползучий» башенный кран. ▬ и приставные краны;  Рис.14. Приставной башенный кран. Строительные краны для высотного строительства применяются для возведения многоэтажных гражданских и промышленных зданий большой высоты (до 150 м и более). Краны для высотного строительства выполняются в приставном исполнении. Конструкция такого крана опирается на землю и на каркас возводимого здания. К кранам для высотного строительства относят также и самоподъёмные краны, которые иногда называются ползучими: конструкция опирается на здание и перемещается вертикально - по мере роста возводимого сооружения). ● краны-погрузчики: выполняются на базе и с использованием узлов кранов общего назначения и выполняются пониженными с горизонтальной стрелой и при всех положениях грузовой тележки имеют грузоподъёмность 5т.  Рис.15. Кран-погрузчик. Применяются для выполнения погрузочно-разгрузочных и складских работ по подъёму и перемещению строительных изделий, конструкций и грузов на открытых складах, полигонах стройиндустрии, а также строительных площадках. Конструктивно отличаются от остальных башенных кранов заниженной башней. Стрела у кранов-погрузчиков - балочная, с грузовой тележкой. Б). По возможность перемещения различают: ■ передвижные: ▪ самоходные,  Рис.16. Самоходный башенный кран. ▪ и прицепные; ■ стационарные: • приставные, • и универсальные; К стационарным относятся краны, закрепленные на фундаменте или на другом неподвижном основании и обслуживающие возводимое сооружение с одной стороны. При большой высоте для повышения прочности и устойчивости стационарные краны дополнительно крепят к возводимому сооружению. В этом случае их называют приставными. ■ самоподъёмные. В). По способу установки, перемещения по строительной площадке и виду ходового устройства подразделяются на следующие типы: ► передвижные на: • рельсовом ходу, • на шасси автомобилей, • на специальном пневмоколёсном ходу, • на гусеничном ходу, • и шагающем ходовом устройстве; К передвижным относятся краны, оборудованные ходовым устройством и передвигающиеся при работе. К передвижным башенным кранам также относятся: самоходные, оборудованные механизмом с независимым источником питания для передвижения при работе и транспортировании, и прицепные, которые выполняются без механизма для передвижения и перемещаются с одного места установки на другое в прицепе за тягачом (буксиром). Отличаются эти краны друг от друга конструкцией ходового устройства. Наибольшее распространение получили рельсовые башенные краны (т. е. на рельсовом ходовом устройстве), так как установка крана на рельсовых путях упрощает их эксплуатацию и повышает безопасность работы. К башенным автомобильным кранам относятся краны, смонтированные на шасси автомобиля. Если башенный кран монтируется не на шасси серийно выпускаемого автомобиля, а на специально изготовленном под кран пневмоколесном шасси автомобильного типа (т е. оборудованном кабиной), этот кран называется оащенным краном на шасси автомобильного типа. Если пневмоколесное шасси под краном выполнено без кабины, кран называется башен иымпневмоколесным. Гусеничные башенные краны монтируются на гусеничном ходовом устройстве. Они отличаются сложностью и большой массой ходовой части. В то же время наличие пневмоколесного и гусеничного ходов позволяет обойтись без рельсовых путей, что повышает мобильность крана и ускоряет ввод его в эксплуатацию. Башенные шагающие краны сочетают в себе элементы рельсового и шагающего хода. Опираясь на цилиндрический башмак, кран поднимается над грунтом вместе с ходовой рамой 2, после чего она перемещается вперед. Затем ходовая рама опускается на грунт, а башмак поднимается. С помощью ходовых колес 3 кран передвигается вдоль рамы вперед на величину шага t. Далее башмак опускается на грунт, заканчивая цикл шагания.  Рис.17. Виды кранов по типу ходового устройства: а - рельсовый, б - автомобильный, в - на шасси автомобильного типа, г - пневмоколесный, д - гусеничный, е - шагающий; 1 - башмак, 2 - ходовая рама, 3 - ходовые колеса: 4 - шаг передвижения крана ► стационарные – устанавливаемые на фундаменте; ► приставные на фундаменте или на рельсовом ходу, при- клепляемые к конструкциям возводимого здания или сооружения; ► самоподъёмные, устанавливаемые на конструкции возво- димого здания или сооружения и перемещающиеся с одно- го уровня на другой при помощи собственных механизмов по мере возведения сооружения. Стационарные и самоподъемные краны применяют главным образом при строительстве многоэтажных и высотных зданий.   Рис.18. Башенные краны: а – стационарные; б – самоподъемные; в – передвижные. Г). По конструктивным признакам различают два основных типа башенных кранов: - с неповоротной башней, жёстко закреплённой на ходо- вой раме или фундаменте; - и поворотной башней, установленной на ходовой раме и закреплённой на поворотном устройстве. В кранах с неповоротной башней опорно-поворотное устройство размещено на верху башни. При этом поворотная часть крана состоит из стрелы , поворотного оголовка и противо-весной консоли с размещенными на ней лебедками, механизмом поворота и противовесом, служащим для уравновешивания крана при работе. В кранах с поворотной башней опорно-поворотное устройство, как правило, размещено внизу, непосредственно на ходовой части крана или портале. В этом случае поворотная часть включает в себя стрелу, башню с оголовком и распоркой , поворотную платформу с размещенными на ней грузовой и стреловой лебедками, механизмом поворота и плитами противовеса.  а б Рис.19. Типы башенных кранов: а - с неповоротной башней (с поворотным оголовком); б- с поворотной башней. Д) По типу применяемых стрел краны делятся на две группы: - с подъемной, - и с балочной стрелой. У кранов с подъемной стрелой груз подвешивают к корцу стрелы. Изменение вылета (подъем стрелы) в этом случае осуществляется поворотом стрелы относительно опорного шарнира. У кранов с балочной стрелой груз подвешивают к грузовой тележке, которая перемещается при изменении вылета по направляющим балкам стрелы. Наиболее просты по конструкции и способу изготовления подъемные стрелы, которые и получили массовое распространение. Е). По мощности башенные краны делят на: а) краны малой мощности грузоподъемностью до 5 т для обслуживания малоэтажного гражданского строительства; б) краны средней мощности грузоподъемностью от 5 до 25 т для обслуживания многоэтажного гражданского и промышленного строительства; в) краны большой мощности грузоподъемностью 25-75 т, а иногда и до 100 т для монтажа сборных элементов конструкции в гидростроительстве и промышленном строительстве. Индексы башенных кранов. Каждая модель башенного крана (по ГОСТ 13555-79 «Краны башенные строительные») имеет свою марку, в которую входят буквы и цифры. Буквы означают: КБ — кран башенный; КБМ — кран башенный модульной системы; КБГС — кран башенный для гидротехнического строительст- ва; КБР — кран башенный для ремонтных целей. Следом за буквами идут три цифры в следующем порядке: Первая цифра — обозначает размерную группу по грузовому моменту: 1я размерная группа — 25 т•м; 2я размерная группа — 60 т•м; 3я размерная группа — 100 т•м; 4я размерная группа — 160 т•м; 5я размерная группа — 250 т•м; 6я размерная группа — 400 т•м; 7я размерная группа — 630 т•м; 8я размерная группа — 1000 т•м; 9я размерная группа — более 1000 т•м.  Рис.20. Схема индексации башенных кранов. Вторая и третья цифры — порядковый номер регистрации кранов, различает тип башни: от № 01 до № 69 — означает, что кран оборудован пово- ротной башней; от № 71 до № 99 — означает, что кран оборудован непо- воротной башней; Далее после точки ставится номер исполнения крана, например «.24», отличающегося от базовой модели техническими характеристиками (в базовом исполнение номер «.0» не указывается). После номера исполнения, литерами А, Б, В,…, М, …, У указывается очередная модификация (А - первая, Б - вторая). Дальше указывают для эксплуатации в каких климатических условиях выполнен кран - его климатическое исполнение. Существуют следующая индексация (для умеренного климата индекс не ставится): Т — тропическое. ТВ — тропическое влажное. ХЛ — холодное (районы Крайнего Севера, до −60 °C). Т.о, например краны: КБ-308 — кран башенный, третьей размерной группы грузоподъёмности (3), оборудованный поворотной башней (№ рег. 08), умеренного исполнения. КБ-309ХЛ — кран башенный, третьей размерной группы грузоподъёмности (3), оборудованный поворотной башней (№ рег. 09), исполнения ХЛ (Районы Крайнего Севера). КБ-403Б — кран башенный, шестой размерной группы грузоподъёмности (4), оборудованный поворотной башней (№ рег. 03), вторая модификация (Б). КБ-674А — кран башенный, шестой размерной группы грузоподъёмности (6), оборудованный неповоротной башней (№ рег. 74), первая модификация (А). Некоторые марки башенных кранов индексировались по другому принципу: Кран КБ-100 — кран башенный с грузовым моментом 100 т•м. Кран БК-300 — башенный кран с грузовым моментом 300 т•м. Кран БК-1000 — башенный кран с грузовым моментом 1000 т•м. Кран БК-1425 — башенный кран с грузовым моментом 1425 т•м. Кран АБКС-5 — автомобильный башенный кран для сельского строительства, грузоподъемностью 5 т. Кран КП-300 — кран-погрузчик с грузовым моментом 300 т•м. Индекс «БКСМ» означает Башенный Кран Самомонтирующийся. Далее через дефис указывается высота подъёма (в этажах). После модификации добавлялась буква М. Пример: Кран БКСМ-3-5-10 — башенный кран самомонтирующийся для 10-ти этажного строительства. Краны с эти индексом производились в 1950х и 1960х годах. Общее устройство башенных кранов. Разнообразие применения приводит к различию в конструкций башенных кранов. В зависимости от назначения по-разному выполняется их опорная часть, башня, стрела, ходовое устройство и др. элементы конструкции. Однако все башенные краны по своей конструкции целесообразно разделить на три группы: I – краны с неподвижной (неповоротной) башней и поворот ным оголовком; II – краны с поворотной платформой; III – краны с поворотной башней. Все краны серии КБ имеют единую конструктивную схему. Любой башенный кран состоит из: ● башни (колонны), ● рабочей стрелы, ● опорной части, ● опорно-поворотного устройства, ● ограждений, лестниц, площадок, кабины машиниста и противовеса, ● механизмов для осуществления рабочих движений: • механизмов подъема груза, • поворота стрелы, • изменения вылета, ● устройств безопасности (ограничителей грузоподъем- ности, высоты подъема груза, передвижения грузовой тележки, поворота и подъема стрелы), ● система управления. Всеми механизмами крана управляет машинист из кабины, в которой размещена аппаратура управления.  Рис.21. Башенный кран: а - с поворотной башней и подъемной стрелой, б - с неповоротной башней и балочной стрелой; 1 - крюковая подвеска, 2 - стрела, 3 - оголовок, 4 – каби- на, 5 - распорка, 6 - башня, 7 - стреловой полиспаст, 8 - противовес, 9 – стре- ловая лебедка, 10 - грузовая лебедка, 11 - механизм поворота, 12 – поворот- ная платформа, 13 -опорно-поворотное устройство, 14 - балласт, 15 – ходовая рама, 16 - ходовая тележка, 17 - грузовая тележка, 18 - тележечная лебедка, 19 - противовесная консоль. Конструкции кранов с поворотными оголовками обладают следующими основными недостатками: 1) наличие значительного изгибающего момента и увеличение сжимающего усилия за счёт верхнего крепления оголовка, противовеса и т.п. утяжеляют конструкцию башни и её опорную часть; 2) верхнее крепление противовеса и поворотного оголовка повышает центр тяжести конструкции крана и центр приложения ветровых нагрузок, что приводит к снижению устойчивости крана и требует дополнительного увеличения балласта, утежеляющего кран и его опорно-ходовую часть; 3) наличие поворотного оголовка с консолью противовеса и балластом на нём значительно увеличивает трудоёмкость монтажа и демонтажа крана и его перевозку.   Рис.22. Самоподъёмный кран: 1 – поворотная часть; 2 – неповоротная башня; 3 – винт для выдвижения неповоротной башни; 4 – опорная рама; 5 – нижняя опора.  Рис.23.Поворотная платформа башенного крана 3й размерной группы: 1- кольцевые балки; 2 - консольная часть; 3 - двуногая стойка; 4 - стреловая лебедка; 5 - грузовая лебедка; 6 - механизм поворота; 7 - опорный кронштейн для крепления башни. Башни кранов. Башня крана предназначена для обеспечения необходимой высоты подъёма груза, восприятия и передачи на опорную часть действующих на кран нагрузок. Башни кранов представляют собой решётчатую стальную конструкцию прямоугольного сечения, сваренную из уголковой стали различных размеров. В последнее время находят применение трубчатые башенные краны, башни которых выполнены из стальных труб. Для удобства при изготовлении и перевозке башни кранов большой высоты составляются из отдельных секций. Соединяемых при помощи накладок и болтов. Башни кранов высотой менее 25 м чаще всего имеют постоянное по высоте сечение, а более высокие башни для уменьшения расходуемого металла имеют переменное, уменьшающее к верху сечение.  Рис.24. Схемы конструкции башен: а– вращающаяся башня трубчатого крана; б – неподвижная решётчатая башня с внутренним поворотным оголовком; в – неподвижная решётчатая башня с наружным поворотным оголовком; г – телескопическая башня. Башня(поворотная или невращающаяся) обеспечивает необходимую высоту подвески рабочего оборудования и служит также для размещения некоторых механизмов крана. Представляет собой телескопическую (трубчатая конструкция, изготовленная из трубы большого диаметра), либо решётчатую конструкцию, выполненную из уголков или из труб малого диаметра. Башня крана представляет собой металлоконструкцию, которая обеспечивает требуемую высоту подъема. Башни и стрелы могут быть решётчатыми из уголков или труб большого диаметра. Сечение башен и стрел может быть: • квадратное, • прямоугольное, • круглое, • а для стрел треугольное с ребром вниз или вверх (↑;↓). В зависимости от конструкции крана башни выполняются: ▪ поворотными, ▪ и неповоротными.    Рис.25. Башня. По способу поворота, башня крана может быть: • верхнеповоротной (с неповоротной башней и поворотным оголов- ком); • и нижнеповоротной (с поворотной платформой или с поворотной башней). По способу сборки, башни кранов могут выполняться: ▪ неразбираемыми, ▪ разбираемыми на земле (телескопические и складывающиеся), ▪ подращиваемыми снизу, ▪ и наращиваемыми сверху. Металлоконструкция решетчатой башни состоит из продольных уголков (труб), называемых поясами, и диагонально расположенных уголков (труб) - раскосов. Раскосы обеспечивают жесткость башни. В плане решетчатые башни имеют, как правило, квадратное сечение. Реже изготовляют башни прямоугольного или треугольного сечения. В зависимости от способа закрепления башни бывают с жестким креплением всех четырех поясов непосредственно к основанию или к поворотной платформе и с шарнирным опиранием башни и закреплением ее с помощью подкосов.  Рис.26. Разновидности башен кранов в зависимости от способов закрепления: а - с жестким креплением неповоротной башни; б - то же, поворотной башни; в - с шарнирным креплением башни; г - с верхне-боковым креплением стрелы; д - с верхним центральным креплением стрелы; е - с боковым креплением стрелы. Башня сборной конструкции состоит из четырех секций: первая и вторая секции представляют собой верхнюю часть башни; третья секция включает кабину машиниста и машинное отделение; четвертой секцией является нижняя уширенная часть башни.  Рис.27. Поперечное сечение башни СБК-1 и конструкция стыкового соединения. Каждая секция представляет собой металлическую ферму, состоящую из стоек, угольников, раскосов, косынок и стыковых планок. Отдельные секции башни соединяют при помощи накладок и болтов. Отдельные элементы ‘башни в первых образцах кранов соединяли друг с другом заклепками, а позднее —с помощью электросварки. К нижнему поясу башни или в башнях с шатровой нижней частью к стойкам приваривают или приклепывают специальные опорные башмаки с отверстиями для болтов. Соответственно на портале или на ходовой тележке приваривают опорные балки, в которых также сверлят отверстия для крепежных болтов. Для монтажа башни к ней и ходовой тележке или порталу приваривают специальные проушины. При монтаже или демонтаже крана в отверстие этих проушин вставляют пальцы, служащие для соединения башни с порталом и обеспечивающие вращение башни при ее подъеме или опускания. Во избежание удара при переходе башни из вертикального положения во время ее монтажа к основанию башни шарнирно укрепляют винтовой домкрат.  Рис.28. Трубчатая башня приставного крана: болтовые соединения фланцев размещены внутри трубы. Рис.29. Трубчатые поворотные башни: а– шарнирно опёртая на платформу башня из тонкостенных электросварных труб; б – то же, вальцованная из листовой стали; в – вальцованная из листовой стали со встроенной кабиной; г– ступенчатая из труб большого диаметра, опирающаяся на подпятник. Башни бывают с верхним и с боковым креплением стрелы. Массовое распространение получили краны с боковым креплением как подъемных, так и балочных стрел (КБ-100.2, КБ-674). При боковом креплении стрелы опорный шарнир вынесен в сторону. Это позволяет опускать стрелу в нижнее положение при ее демонтаже, не усложняя конструкцию башни. По условиям монтажа башни подразделяются на: - неразбираемые, - телескопические, - складывающиеся, - подращиваемые, - наращиваемые. Неразбираемая при монтаже башня крана КБ-100.1 выполнена из цилиндрической трубы диаметром 920 мм со стенками толщиной 5 мм. Опорные проушины в нижней части башни разведены в сторону для лучшего восприятия нагрузок и имеют базу. На поворотной платформе башня закреплена шарнирно и в положении удерживается двумя телескопическими подкати. Bвepxy башня заканчивается коническим оголовком. На высоте башня имеет кронштейн, на который устанавливается кабина. и абине ведет лестница, размещенная внутри башни. Входят в башню оез открытый снизу торец трубы. Для выхода из башни возле кабины Чпедусмотрено овальное отверстие - люк. На задней стороне башни расположены решетки. На них укладывают канаты и блоки стрелового полиспаста при демонтаже и перевозке крана. Неразбираемую конструкцию имеет и башня крана БКСМ-5-5А. Ее нижняя секция закреплена на портале. Для восприятия действующих на нее увеличенных нагрузок эта секция уширена. Верхняя часть башни нагружена значительно меньше, поэтому в плане верхняя секция башни имеет меньшие размеры. Телескопическую башню имеет кран КБ-100.2. Она состоит из наружной (опорной) и внутренней (выдвижной) секций. Опорная секция башни снизу шарнирно соединена с поворотной платформой. На высоте 3,4 м к башне приварены два кронштейна для закрепления ее телескопическими подкосами при работе и транспортировании. Выдвижная секция башни в выдвинутом положении опирается своими опорными площадками на боковые упоры наружной секции и центрируется в ней двумя рядами пальцев. К выдвижной секции прикреплены площадка для кабины, лестница внутри башни, распорка и оголовок. Для выдвижения внутренней секции служат четырехкратный монтажный полиспаст и штанга, верхним концом упирающаяся в опорный башмак выдвижной секции. |