Стійкість баштових кранів

Баштовий кран - поворотний кран зі стрілою, закріпленою у верхній частині вертикально розташованої башти (малюнок 1). Основні параметри баштового крана: вантажопідйомність, виліт, висота підйому вантажу, глибина опускання вантажу, швидкість підйому (опускання) вантажу, швидкість повороту башти, швидкість переміщення крана.

Баштовий кран складається з наступних основних вузлів: башта, ходова рама з колесами, опорно-поворотний пристрій, поворотна платформа з вантажної та стреловой лебідкою, з противагою; механізм повороту і електрообладнання, механізм підйому вантажу, механізм для зміни вильоту, механізм пересування крана і т.д.

Вежа крана - його остов, який служить для підтримки стріли на певній висоті, а також для передачі навантажень з стріли на ходову раму й кранові шляху. Вежу виготовляють з металевих куточків або труб, іноді бувають башти, виконані у вигляді суцільної труби. У вертикальному положенні вежі кріпляться на портал або шарнірно з допомогою підкосів.

Стріла крана - консольна конструкція, що кріпиться до верхньої частини башти. У даному проекті розглядається баштовий кран з підйомною стрілою. Перевага підйомних стріл полягає в порівняно малому їх вазі і розмірах, меншою трудомісткості монтажу та перевезення. Крани з підйомними стрілами найбільш поширені в будівництві. Недоліком підйомних стріл є те, що для зміни вильоту гака не можна горизонтально перемістити вантаж, тому необхідно проводити поворот і пересування крана. Так само, як і башти, стріли виготовляють з куточків або труб великого діаметру. Гратчасті конструкції з труб легкі, міцні, здатні витримувати великі вітрові навантаження.

Важливий елемент баштового крана - ходова рама для передачі діючих навантажень на кранові колії.

У кранах з поворотними баштами діють на кран навантаження передаються на ходову раму через опорно-поворотний пристрій, розміщене у верхній частині рами, і з неї - на кранові колії. Через опорно-поворотний пристрій у мобільних кранів вежа з'єднана з ходовою рамою. Саме по собі опорно-поворотний пристрій необхідно для забезпечення обертання поворотної частини баштового крана щодо неповоротною частини і для передачі навантажень з поворотною частини на неповоротну. Це пристрій розташований на поворотній платформі крана.

У верхній частині башти знаходиться оголовок, який жорстко з'єднаний з вежею або пов'язаний з нею за допомогою опорно-поворотного пристрою. На стороні, протилежної стрілі, встановлюють розпірки, призначені для відводу від вежі гілок стрілових канатів. На розпірках кріплять тільки блоки стрілового расчала та вантажного каната. Залізобетонні блоки баласту і блоки противаги потрібні для підвищення стійкості крана як в робочому, так і в неробочому стані. У кранах з поворотною баштою противагу розташовують на поворотній платформі.

Для захоплення вантажу кран забезпечений гаком.

Сталеві канати служать для оснащення як тягові органів при підйомі вантажу і самої стріли. Їх застосовують в пристроях для монтажу і демонтажу кранів, для повороту крана. Вони здатні забезпечити високу вантажопідйомність при незначному власній вазі, більшу надійність у роботі, гнучкість і рухливість у всіх напрямках при переміщенні вантажу.

Застосовувані для оснащення баштових кранів сталеві канати повинні володіти міцністю, довговічністю, що не сплющуватися і не розкручуватися під час роботи.

Канат з'єднує підйомний механізм з вантажем через спеціальні пристосування - блоки, поліспасти, барабани. Блоки служать для підйому і опускання вантажу, для зміни напрямку руху канатів. Це найпростіше пристрій - звичайне колесо, обід якого має жолоб для розміщення каната. Застосування блоку не дає особливого виграшу в силі, так як підвішений до канату вантаж для врівноваження вимагає докладання зусиль, рівних вазі вантажу, до іншого кінця каната, перекинутому через блок. Блоки діляться на рухомі і нерухомі. Останні потрібні для зміни напрямку руху канатів. Що ж до рухомих блоків, то вони, обертаючись навколо власної осі, переміщаються одночасно з вантажем.

Поліспаст складається з системи кількох рухомих і нерухомих блоків, з'єднаних канатом. Поліспаст дозволяє отримати великий виграш у тяговому зусиллі завдяки зменшенню швидкості підйому вантажу. Барабан вантажопідйомного механізму має форму порожнього циліндра, його поверхня для кращої укладання і меншого зносу каната має гвинтові канавки.

На баштових кранах серії КБ встановлена??виносна уніфікована кабіна. Передня стінка її повністю засклена, три інші, що мають вікна, виконані з подвійною обшивки (зовнішньої - металевою і внутрішньої - фанерною) з утеплюючою прокладкою між ними. Лобове та бокові вікна кабіни - відкриваються. Усередині кабіни розташована апаратура керування механізмами крана - Командоконтроллери, обмежувач вильоту і вантажопідйомності, вимірювальний пульт анемометра, аварійний вимикач, щиток освітлення, вентилятори, вогнегасник і сигнальні лампи. Є спеціальні місця для зберігання аптечки, одягу, і інструмента, для електропечкі і зберігання кранового журналу.

Всі робочі руху крана проводять за допомогою чотирьох механізмів: механізму пересування, механізму повороту, вантажної лебідки, тележечной (при балочних стрілах) або стріловий (при підйомних стрілах) лебідки. Основними вузлами кожного механізму є електропривод, редуктор, муфти, гальмо, відкриті зубчасті передачі, а також виконавчі органи - барабани, ходові колеса, провідні шестерні. Редуктор потрібен для передачі крутного моменту від двигуна до виконавчих органів - колесам, барабану, шестерням.

Муфти служать для з'єднання обертових валів; гальма - для утримання механізмів у заданому положенні і повної їх зупинки. Механізм пересування в баштових кранах на рейковому ходу забезпечує переміщення крана по крановим шляхами. Для рівномірного розподілу навантаження на колеса крана їх об'єднують в балансирні ходові візки.

На рамі провідної ходової візки розміщений двигун, зубчастий редуктор, що передає обертання на ходові колеса. На торцях рами розміщені протиугінні пристрої, які при їх опусканні можуть міцно закріпити кран на рейках. Коли кран знаходиться в неробочому стані, захвати перешкоджають викраденню крана вітром. На одній з візків закріплений кінцевий вимикач обмежувача шляху переміщення крана. Наприкінці кранового шляху ставиться вимикає лінійка, при наїзді на яку спрацьовує кінцевий вимикач, зупиняючи рух крана.

На вільно стоїть кран діють різні навантаження, створюють перекидаючий момент відносно ребра опорного контуру. Опорний контур баштових кранів обмежується лінією, що утворює прямокутник зі сторонами, що проходять по рейками підкранової колії і осях ходових коліс або балансирних візків.

Силами, створюють перекидаючий момент Моп є: основне навантаження - вага вантажу, що піднімається і вантажозахоплювальних пристроїв;

додаткові навантаження - інерційні, що виникають у період пуску, гальмування і зміни швидкостей механізмів (підйому, пересування і зміни вильоту стріли), відцентрові сили, що виникають при обертання поворотної частини крана і зміні нахилу стріли, вітрове тиск на навітряну частину крана і вантажу, а також атмосферні опади у вигляді снігу або полою (116).

Протидія перекидання вільно стоїть крана надає тільки власна сила тяжіння, якщо центр ваги лежить всередині опорного контуру. (Сила вітру і ухил шляху завжди розглядаються як фактори несприятливі.)

Твір сили тяжіння крана (разом з вантажем) на відстань від центру ваги до ребра перекидання створює утримуючий момент, який повинен бути завжди більше перекидаючого моменту.

Згідно з правилами Держгіртехнагляду, коефіцієнт запасу стійкості визначають для двох випадків: від перекидання крана у бік вантажу (вантажна стійкість) та від перекидання в бік противаги при неробочому стані крана (власна стійкість). При дії на кран основне навантаження без урахування додаткових навантажень і впливу ухилу шляху (опорній поверхні) коефіцієнт запасу стійкості дорівнює відношенню утримує моменту крана, встановленого на горизонтальній площині, до опрокидывающему моменту від основної навантаження і повинен бути не менше 1,4.

При дії на кран як основної, так і додаткових навантажень враховуються впливу нахилу шляху і моменту від вітрового навантаження, збігається за напрямом з моментом від основного навантаження. В цьому випадку коефіцієнт запасу стійкості розраховується як відношення утримуючого моменту крана, що стоїть на похилій площині, за вирахуванням суми моментів від додаткових навантажень до опрокидывающему моменту від основної навантаження і повинен бути не менше 1,15

Стійкість крана в неробочому стані (власна стійкість) визначається при найменшому вильоті стріли, вітрової навантаженні, спрямованої в бік противаги, і з урахуванням ухилу шляху (опорній поверхні). Коефіцієнт запасу власної стійкості розраховується як ставлення утримує моменту крана, що стоїть на похилій поверхні, до опрокидывающему моменту від вітрової навантаження і також повинен бути не менше 1,15

При розрахунку стійкості кут нахилу опорної а поверхні (шляху) приймається для кранів на залізничному, пневмоколісному і гусеничному ходу при установці без виносних опор -3°, при установці на виносні опори -1,5°.

Для залізничних кранів, що працюють без виносних опор, необхідно враховувати перевищення зовнішньої рейки на криволінійних ділянках шляху.

Для будівельних баштових кранів враховують можливість перевищення однієї рейки над іншою на 100 мм незалежно від розміру колії.

Дата добавления: 2015-08-09