Устройство башенного крана – Устройство и характеристики башенных кранов

Устройство башенных кранов

Оглавление

Введение

Устройство башенных кранов

Механизм передвижения

Механизм поворота

Механизм изменения вылета и выдвижения башни

Механизм подъема

Металлоконструкция башенного крана

Приборы безопасности башенного крана

Заключение

Список литературы

Введение

Башенные краны, являясь универсальными монтажными машинами, применяются для монтажа высоких и протяженных сооружений там, где могут быть использованы стреловые самоходные гусеничные и пневмоколесные краны.

Основные преимущества башенных кранов:

1) стрела высоко крепится к башне крана, обычно выше отметки монтируемых конструкций, что позволяет подавать их в любую точку обслуживаемой территории в любой последовательности;

2) большая грузоподъемность при больших вылетах стрелы;

3) простота перемещения крана;

4) четкая организация монтажной площадки.

Недостатками башенных кранов являются длительность и трудоемкость монтажа и демонтажа, сложность транспортирования их с площадки на площадку и высокая стоимость путей. Все это значительно повышает стоимость эксплуатации крана и сокращает полезное время его работы. Современные модели башенных кранов предусматривают перевозку кранов при наименьшем демонтаже узлов и возможность быстрого монтажа и демонтажа без применения дополнительных механизмов.

Большое разнообразие типов кранов затрудняет их эксплуатацию. Для устранения разнотипности утвержден типаж башенных кранов единого ряда типа КБ. В основу типажа положен грузовой момент. Типаж включает краны КБ-4; КБ-16; КБ-25; КБ-40; КБ-60; КБ-100;’КБ-160 и КБ-250 (где цифрой обозначен грузовой момент, т. е. произведение максимального веса поднимаемого груза на вылет, ему соответствующий, в тс-м).

Краны типа КБ изготовляют из унифицированных узлов, выпускаемых специализированными заводами. В настоящее время выпускают краны КБ-60, КБ-100 и КБ-160.

По грузоподъемности башенные краны подразделяются на три группы: – для подъема легких грузов — менее 5 т, с грузовым моментом до 60 тс-м; – для подъема средних грузов — от 5 до 25 т, с грузовым моментом до 300 тс-м; – для подъема тяжелых грузов — более 25 т, с грузовым моментом более 300 тс-м.

Башенные краны получили массовое распространение в строительстве.

По назначению 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 г 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.

В гидротехническом строительстве башенные краны малой мощности применяют для обслуживания вспомогательных работ; краны средней мощности используют преимущественно как краны-бетоноукладчики для подачи бетонной смеси бадьями в блоки бетонирования при возведении монолитных бетонных сооружений; краны большой мощности используют в качестве монтажных кранов при возведении сооружений из сборного железобетона.

Монтажные большегрузные башенные краны особенно эффективны для обслуживания строительства низконапорных гидроузлов с весом сборных элементов до 70—80 т и даже 100 т; они перемещаются с обеих сторон сооружения.

Устройство башенных кранов

Башенный кран – поворотный кран со стрелой, закрепленной в верхней части вертикально расположенной башни (рис. 1). Основные параметры башенного крана: грузоподъемность, вылет, высота подъема груза, глубина опускания груза, скорость подъема (опускания) груза, скорость поворота башни, скорость перемещения крана.

Существует множество типов башенных кранов. Они нашли широкое применение при строительстве зданий и сооружений в производстве погрузочно-разгрузочных работ. Башенный кран состоит из следующих основных узлов: башня, ходовая рама с колесами, опорно-поворотное устройство, поворотная платформа с грузовой и стреловой лебедкой, с противовесом; механизм поворота и электрооборудования, механизм подъема груза, механизм для изменения вылета, механизм передвижения крана и т.д.

Рис. 1. Башенные краны

а – быстромонтируемый кран на винтовых опорах РБК-2-20; б – кран на рельсовом ходу КБ-504А: 1 – ходовая рама; 2 – опорно-поворотное устройство; 3 – поворотная платформа; 4 – механизм поворота; 5 – грузовая лебедка; 6 – стреловая лебедка; 7- противовес; 8 – башня; 9 – кабина; 10 – стреловой расчал; 11 – тележечная лебедка; 12 – стрела; 13 – грузовая тележка; 14 – крюковая подвеска.

Все башенные краны имеют башню, что подразумевается уже самим их названием, и стрелу; эти башни и стрелы бывают самыми разнообразными. Башня крана – как бы его остов, который служит для поддержания стрелы на определенной высоте, а также для передачи нагрузок со стрелы на ходовую раму и крановые пути. Башню изготовляют из металлических уголков или труб, иногда бывают башни, выполненные в виде сплошной трубы. В вертикальном положении башни крепятся на портал или шарнирно с помощью подкосов.

У ряда кранов высота башни при необходимости может меняться с помощью выдвижных секций (телескопические и наращиваемые башни). Существуют краны с башней, которая складывается в боковом направлении с помощью монтажного полиспаста. Такой тип башни особенно удобен при транспортировке крана с одного объекта на другой. Если башня крана – его корпус, то стрела – его рука, с помощью которой кран дотягивается до нужного предмета, находящегося от него на определенном расстоянии. Стрелы крепят к верхней части башни. Они бывают подъемными или балочными.

Преимущество подъемных стрел заключается в сравнительно малом их весе и размерах, меньшей трудоемкости монтажа и перевозки. Краны с подъемными стрелами наиболее распространены в строительстве. Недостатком подъемных стрел является то, что для изменения вылета крюка нельзя горизонтально переместить груз, поэтому необходимо производить поворот и передвижение крана: Стрелы бывают подвесные, подвесные с гуськом, подвесные со стойками, молотовидные. Больше всего из них распространены подвесные подъемные стрелы. Так же, как и башни, стрелы изготовляют из уголков или труб большого диаметра. Решетчатые конструкции из труб легки, прочны, способны выдерживать большие ветровые нагрузки. Балочные стрелы бывают подвесные и молотовидные. Последние менее распространены из-за довольно значительного веса и больших габаритов. Нижний пояс подвесной балочной стрелы представляет собой двутавровую балку, по которой перемещаются катки грузовой тележки, необходимой для подвешивания и перемещения грузов.

Важный элемент башенного крана – ходовая рама для передачи действующих нагрузок на крановые пути. У кранов с неповоротными башнями ходовые рамы выполнены в виде закрытого шатрового или открытого П-образного портала. У большинства кранов, имеющих неповоротную башню, ходовая рама – шатровая, выполненная в форме усеченной пирамиды. В кранах с поворотными башнями действующие на кран нагрузки передаются на ходовую раму через опорно-поворотное устройство, размещенное в верхней части рамы, и с нее – на крановые пути. Через опорно-поворотное устройство у мобильных кранов башня соединена с ходовой рамой. Само по себе опорно-поворотное устройство необходимо для обеспечения вращения поворотной части башенного крана относительно неповоротной части и для передачи нагрузок с поворотной части на неповоротную. Это устройство расположено на поворотной платформе крана.

В верхней части башни находится оголовок, который жестко соединен с башней или связан с нею с помощью опорно-поворотного устройства. На противовесной консоли, расположенной со стороны, противоположной стреле, размещены противовесы, а также грузовая, стреловая и тележечная лебедки. На башенных кранах с поворотной башней вместо противовесной консоли устанавливают более простые по конструкции распорки, предназначенные для отвода от башни ветвей стреловых канатов. На распорках крепят только блоки стрелового расчалю и грузового каната. Железобетонные блоки балласта и блоки противовеса нужны для повышения устойчивости крана как в рабочем, так и в нерабочем состоянии. В кранах с неповоротной башней противовес располагают на конце противовесной консоли, а в кранах с поворотной башней — на поворотной платформе.

Механизм передвижения

Механизмы передвижения различных кранов существенно отличаются друг от друга; их компоновка во многом зависит от типа и характера ходового оборудования. Ходовое оборудование бывает автомобильное, пневмоколесное, гусеничное, шагающее и рельсовое. Передвижные башенные кр

mirznanii.com

Устройство башенного крана, типы конструкций и схема

Краны башенного типа придумали больше ста лет назад. Их назначение – поднимать грузы на большую высоту. Понимать устройство башенного крана, типы конструкций и схему необходимо для правильной организации работ на строительной площадке.

За минувший век инженерная мысль продвинулась далеко вперед в развитии подъемной техники. Сегодня рынок предлагает широкий спектр этих сложных технических устройств, рассчитанных для различных видов работ.

Особенности крана башенного типа

Универсальное высотное крановое оборудование рассчитано на грузы 5 – 10 тонн. С его помощью можно поднять к месту строительных работ нужный материал и оснастку. Но существует и мощная подъемная спецтехника, способная справиться с весом до 100 тонн. Без нее не обойтись, если нужно, к примеру, поднять наверх турбину.

Башенные краны перевозят в разобранном виде и собирают непосредственно на стройке. Сборка занимает четыре рабочих смены, для нее требуются автокран и 7-8 рабочих.

Есть у этих технических устройств и еще одна особенность: они способны сами себя строить. Когда высоты этого гиганта начинает не хватать, он сам поднимает наверх очередной пролет для своей башни, рабочие устанавливают его, и крановая конструкция как чулок наползает на новый пролет, поднимая стрелу выше.

Универсальное крановое оборудование башенного типа способно поднимать тяжести на высоту до двухсот метров. Но встречается техника, для которой и эта высота не предел. Без нее не обойтись при строительстве небоскребов.

Основные характеристики крана башенного типа:

  1. Высота подъема груза – от этой характеристики зависит высота здания, которое можно построить.
  2. Максимально допустимый вес груза – главный показатель мощности подъемного оборудования.
  3. Вылет стрелы – этот параметр определяет радиус действия крана и является важным показателем его эффективности.
  4. Скорость подъема груза.
  5. Скорость поворота стрелы.
  6. Скорость перемещения самой машины.

Эти характеристики влияют на производительность работ на стройплощадке.

Схема устройства башенного крана

Электросхема узлов башенного крана

Устройство башенного крана:

  • Рама – основа, на которую устанавливается остальное оборудование. Расположена внизу всей конструкции.
  • Ходовая тележка – с ее помощью машина передвигается. Тележка устанавливается под раму.
  • Опорно-поворотное устройство – с помощью опорно-поворотного устройства кран может поворачиваться вокруг своей оси.
  • Платформа – нужна для установки башни и противовеса.
  • Башня – вертикальная часть конструкции, на которую установлены стреловая часть и кабина. Именно башня делает крановую технику механизмом, способным поднимать тяжести на большую высоту.
  • Кабина – помещение в верхней части башни, где расположены органы управления и приборы.
  • Стрела – основный горизонтальный элемент конструкции. На стреловой части устанавливается грузоподъемное устройство.
  • Грузовая тележка – нужна для перемещения груза вдоль стреловой конструкции. Устанавливается только на стрелах балочного типа.
  • Консоль – расположена с противоположной части стреловой конструкции, поэтому у консоли есть второе название – контрстрела. Нужна, чтобы создать рычаг, который уравновесит рабочий вес стреловой части.
  • Оголовок – специальная секция, устанавливается на башню выше стреловых элементов. Через оголовок перекинуты тросы, которые поднимают и опускают стреловую конструкцию.
  • Противовес – обычно представляет собой набор бетонных плит, цель которых уравновесить груз, висящий под стрелой. Чаще всего противовес устанавливают внизу крановой конструкции, связывая его тросами со стрелой. Но противовес может быть установлен и на специальной консоли напротив стреловой части, уравновешивая ее.

Чем башенные краны отличаются друг от друга?

Высотная спецтехника бывает разных видов и различается по целому ряду конструктивных решений.

По принципу мобильности:

  1. Стационарные краны – не имеют ходовой части. Их часто делают приставными. Такие крановые конструкции накрепко присоединяют к зданию, которое они строят. Приставное крановое оборудование не может перемещаться по стройплощадке. Зато в сравнении с передвижным оно дешевле, обладает более высокой грузоподъемностью и его проще монтировать.
  2. Передвижные краны – могут перемещаться по стройплощадке. Различаются по типу ходовой тележки. Самый распространенный вариант – рельсовый. Рельсы надежны, дают возможность управлять движением башенного гиганта из кабины оператора. В то же время рельсы необходимо время от времени осматривать и проверять на дефекты. От того, как уложены рельсы и в каком состоянии они находятся, напрямую зависит устойчивость крана.

Кроме того, передвижное крановое оборудование может находиться на гусеничной или на автомобильной платформе, иметь пневмоколесную ходовую тележку. Встречается и шагающая спецтехника башенного типа.

По типу башни – с поворотной башней и с неподвижной. Кран с поворотной башней поворачивается целиком, за исключением рамы и ходовой тележки. Если башня неподвижная, то поворачивается только стреловая часть.

По типу стреловой конструкции – стрела бывает подъемная и балочная. У подъемной стрелы подъемно-грузовое устройство расположено на конце. Стреловая часть может подниматься под углом к башне, или опускаться вниз. Балочная стрела неподвижна. На ней установлена грузовая тележка, которая перемещается по всей длине стреловой части, меняя положение грузоподъемного механизма.

Кроме того, крановые конструкции башенного типа бывают быстрого монтажа, безоголовочные и высотные. Первые сконструированы таким образом, чтобы их можно было максимально быстро собрать на стройплощадке.

В конструкциях безоголовочного типа стреловой элемент удерживается в горизонтальном положении не тросами, а с помощью других механических устройств. И наконец, высотное подъемное оборудование рассчитано на строительство небоскребов.

Видео: подъемный кран – из чего это сделано.

Почему он не падает?

На многометровый кран, пытаясь его уронить, действует множество сил. Самая большая – вес груза. Кроме того, при повороте крановых конструкций возникают центробежные силы. В результате торможения при подъеме или опускании груза, а также, когда кран двигался или разворачивался, появляются силы инерции.

Наконец, немалое влияние на устойчивость башенного гиганта оказывают атмосферные явления: ветер, снег и наледь на конструкциях. Все эти факторы учитываются при его проектировании:

  • В основе конструкции любого башенного крана лежит идея уравновесить вес груза, который тому предстоит поднимать. Эту задачу выполняет противовес. Он сдвигает центр тяжести крановой конструкции в свою сторону, создавая задел устойчивости. Она называется собственной. Когда крюк цепляет груз, центр тяжести смещается в сторону груза, но с учетом противовеса остается в допустимых пределах. Это называется грузовой устойчивостью.
  • Центробежные силы конструкторы ограничивают скоростью вращения узлов машины, от сил инерции избавляются, избегая резких остановок грузового троса и крановых механизмов.
  • Для каждого башенного крана есть ограничения по скорости ветра. В штормовой ветер все работы прекращаются. Кроме того кран конструируют так, чтобы он обладал минимально возможной парусностью.

Техника не стоит на месте. Теория и практика строительства подъемных механизмов, дающих возможность строить высокие здания, продолжает развиваться, выполняя главную задачу: поднять все более тяжелые грузы как можно выше.

daraja.ru

Устройство башенного крана

Устройство башенного крана


С начала своей истории в 1913 году, устройство башенных кранов все время совершенствовалось. Гигантские конструкции, которые помогают строить высокие здания — как они работают? Насколько они устойчивы? Попробуем ответить на все эти вопросы.

Устойчивость башенного крана


Любой кран работает под действием многих сил, основными из которых являются масса поднимаемого груза и устройства захвата груза. Работа крана также строится с учетом инерции во время разных этапов работы, центробежная сила, а также погодные и осадочные факторы. Конструкция любого башенного крана рассчитана с необходимым запасом равновесия для избежания как падения в сторону груза, так и падения в противоположную сторону — под влиянием собственной массы.

Типы конструкции башенных кранов


По типу башни краны подразделяются на:

  • Краны с поворотной башней. Такой тип кранов подразумевает, что башня, на которой закреплены стрела и противовес, поворачивается вокруг своей оси.
  • Краны с неподвижной башней. При такой конструкции стрела крана и противовес закреплены чуть ниже башни, а сама она остается неподвижной относительно крана.


По типу стрелы:

  • Кран с подъемной стрелой. При такой конструкции есть возможность изменить угол наклона стрелы.
  • Кран с балочной стрелой. Стрела остается неподвижной по горизонтали, а по ней перемещается тележка с механизмом захвата груза.


Как видно из классификации, различные конструктивные решения позволяют наиболее точно подобрать тип крана для строительных работ определенного типа.


Типы кранов по методу установки


Существует несколько типов башенных кранов, которые можно разгруппировать по способу установки:


1. Стационарные краны, также называемые приставными, которые устанавливаются в закрепленной за ними точке и не передвигаются. Обходят другие типы кранов в грузоподъемности и высоте, чаще комплектуются неповоротной башней. Их существенное преимущество в сравнении с передвижными кранами — возможность наращивания башни, то есть увеличение ее высоты по мере роста вовзводимой конструкции.


2. Передвижные краны, которые могут быть самоходными, а могут быть перемещены с помощью специального тягача. Чаще всего такие краны дешевле других конструктивных решений, и комплектуются поворотной башней. Среди плюсов этого типа — сравнительно недолгое время сборки, простота в монтаже и демонтаже, а также транспортировке. Для таких кранов требуется установка подкрановых путей, по которым будет перемещаться конструкция. Во время установки и эксплуатации путям уделяется значительное внимание, ведь даже маленькая оплошность может привести к негативным последствиям.


Насколько бы сложные задачи перед собой не ставили строители, башенные краны решают их уверенно. Устройство крановых конструкций совершенствуется и развивается, делая их работу стабильнее, безопаснее и точнее. Башенные краны не имеют конкурентов в решении сложных строительных вопросов, и остаются востребованными на всех стройплощадках мира.

www.novokran.ru

Башенные краны

Содержание

Введение……………………………………………………………………………………………. 3

1. Устройство башенных кранов………………………………………………………….. 4

2. Основные разновидности кранов……………………………………………………. 12

3. Крановые пути……………………………………………………………………………… 15

4. Монтаж, демонтаж, перевозка башенных кранов…………………………….. 16

5. Обслуживание кранов и их эксплуатация………………………………………… 19

Заключение………………………………………………………………………………………. 24

Введение

Сегодня невозможно представить себе панораму города и достаточно крупного сельского поселка без устремленных ввысь, легких ажурных силуэтов башенных кранов. Они хорошо заметны на фоне новых жилых застроек, всюду, где происходят прогрессивные перемены, где идет строительство. Башенный кран – символ современной стройки, недаром его изображение можно найти на гербах городов, на почетных знаках, вручаемых заслуженным ветеранам – строителям, обложке новенького диплома, вручаемого выпускнику строительного профтехучилища, техникума и института. Комплексная механизация строительных работ, превращение стройки в непрерывный процесс монтажной сборки зданий и сооружений из изготовленных в заводских условиях узлов, конструкций и деталей, в первую очередь, сказались на профессии машиниста башенного крана, повысили ее значение, авторитет среди других строительных профессий.

Ведь именно с помощью башенного крана, мощной, мобильной и универсальной машины ведется основной монтаж строительных конструкций – ведущий процесс, который задает ритм, определяет последовательность производства остальных видов работ на стройке. Большой путь прошел башенный кран, как впрочем, и вся грузоподъемная строительная техника, пока принял тот вид, который известен нам ныне. Сменилось не одно поколение этих машин, прежде чем увидел свет наиболее достойный и совершенный его представитель. Но так же, как в чертах молодого человека иной раз можно отыскать отдаленное сходство с изображенным на портрете его далеким предком, так и в современном башенном кране при желании можно обнаружить те принципиальные конструктивные узлы и схемы, которые сохранились с очень давних пор, почти не претерпев серьезных изменений.

1. Устройство башенных кранов

Башенный кран – поворотный кран со стрелой, закрепленной в верхней части вертикально расположенной башни (рис. 1). Основные параметры башенного крана: грузоподъемность, вылет, высота подъема груза, глубина опускания груза, скорость подъема (опускания) груза, скорость поворота башни, скорость перемещения крана.

Существует множество типов башенных кранов. Они нашли широкое применение при строительстве зданий и сооружений в производстве погрузочно-разгрузочных работ. Башенный кран состоит из следующих основных узлов: башня, ходовая рама с колесами, опорно-поворотное устройство, поворотная платформа с грузовой и стреловой лебедкой, с противовесом; механизм поворота и электрооборудования, механизм подъема груза, механизм для изменения вылета, механизм передвижения крана и т.д.

Рис. 1. Башенные краны (а – быстромонтируемый кран на винтовых опорах РБК-2-20; б – кран на рельсовом ходу КБ-504А: 1 – ходовая рама; 2 – опорно-поворотное устройство; 3 – поворотная платформа; 4 – механизм поворота; 5 – грузовая лебедка; 6 – стреловая лебедка; 7- противовес; 8 – башня; 9 – кабина; 10 – стреловой расчал; 11 – тележечная лебедка; 12 – стрела; 13 – грузовая тележка; 14 – крюковая подвеска)

Все башенные краны имеют башню, что подразумевается уже самим их названием, и стрелу; эти башни и стрелы бывают самыми разнообразными. Башня крана — как бы его остов, который служит для поддержания стрелы на определенной высоте, а также для передачи нагрузок со стрелы на ходовую раму и крановые пути. Башню изготовляют из металлических уголков или труб, иногда бывают башни, выполненные в виде сплошной трубы. В вертикальном положении башни крепятся на портал или шарнирно с помощью подкосов.

У ряда кранов высота башни при необходимости может меняться с помощью выдвижных секций (телескопические и наращиваемые башни). Существуют краны с башней, которая складывается в боковом направлении с помощью монтажного полиспаста. Такой тип башни особенно удобен при транспортировке крана с одного объекта на другой. Если башня крана — его корпус, то стрела — его рука, с помощью которой кран дотягивается до нужного предмета, находящегося от него на определенном расстоянии. Стрелы крепят к верхней части башни. Они бывают подъемными или балочными.

Преимущество подъемных стрел заключается в сравнительно малом их весе и размерах, меньшей трудоемкости монтажа и перевозки. Краны с подъемными стрелами наиболее распространены в строительстве. Недостатком подъемных стрел является то, что для изменения вылета крюка нельзя горизонтально переместить груз, поэтому необходимо производить поворот и передвижение крана: Стрелы бывают подвесные, подвесные с гуськом, подвесные со стойками, молотовидные. Больше всего из них распространены подвесные подъемные стрелы. Так же, как и башни, стрелы изготовляют из уголков или труб большого диаметра. Решетчатые конструкции из труб легки, прочны, способны выдерживать большие ветровые нагрузки. Балочные стрелы бывают подвесные и молотовидные. Последние менее распространены из-за довольно значительного веса и больших габаритов. Нижний пояс подвесной балочной стрелы представляет собой двутавровую балку, по которой перемещаются катки грузовой тележки, необходимой для подвешивания и перемещения грузов.

Важный элемент башенного крана — ходовая рама для передачи действующих нагрузок на крановые пути. У кранов с неповоротными башнями ходовые рамы выполнены в виде закрытого шатрового или открытого П-образного портала. У большинства кранов, имеющих неповоротную башню, ходовая рама — шатровая, выполненная в форме усеченной пирамиды. В кранах с поворотными башнями действующие на кран нагрузки передаются на ходовую раму через опорно-поворотное устройство, размещенное в верхней части рамы, и с нее — на крановые пути. Через опорно-поворотное устройство у мобильных кранов башня соединена с ходовой рамой. Само по себе опорно-поворотное устройство необходимо для обеспечения вращения поворотной части башенного крана относительно неповоротной части и для передачи нагрузок с поворотной части на неповоротную. Это устройство расположено на поворотной платформе крана.

В верхней части башни находится оголовок, который жестко соединен с башней или связан с нею с помощью опорно-поворотного устройства. На противовесной консоли, расположенной со стороны, противоположной стреле, размещены противовесы, а также грузовая, стреловая и тележечная лебедки. На башенных кранах с поворотной башней вместо противовесной консоли устанавливают более простые по конструкции распорки, предназначенные для отвода от башни ветвей стреловых канатов. На распорках крепят только блоки стрелового расчалю и грузового каната. Железобетонные блоки балласта и блоки противовеса нужны для повышения устойчивости крана как в рабочем, так и в нерабочем состоянии. В кранах с неповоротной башней противовес располагают на конце противовесной консоли, а в кранах с поворотной башней — на поворотной платформе.

Для захвата груза кран снабжен крюком. Грузы — разнообразные строительные детали и материалы — при помощи съемных грузозахватных приспособлений — универсальных строп из стальных – и пеньковых канатов, цепей, траверс, футляров, захват – «тов., особых крючков и тары. Стальные канаты служат также для оснастки в качестве тяговых органов при подъеме груза и самой стрелы. Их применяют в устройствах для монтажа и демонтажа кранов, для выдвижения башни, передвижения грузовой тележки на балочных стрелах, для поворота крана. Они способны обеспечить высокую грузоподъемность при незначительном собственном весе, большую надежность в работе, гибкость и подвижность во всех направлениях при перемещении груза.

Применяемые для оснастки башенных кранов стальные канаты должны обладать прочностью, долговечностью, не сплющиваться и не раскручиваться во время работы. В обязанности машиниста башенного крана входит постоянный контроль за состоянием канатов и браковка их при увеличенном числе обрывов проволок, приходящихся на один шаг сивки. Для определения шага свивки на поверхность одной пряди (в месте наибольшего числа обрывов проволок) наносят метку, от которой отсчитывают по длине каната число прядей по сечению каната (обычно равно 6), на следующей пряди (седьмой по счету) наносят вторую метку. Расстояние между метками равно шагу свивк

mirznanii.com

Устройство и принципы действия башенного крана — Мегаобучалка

Кафедра строительных и дорожных машин и оборудования

Расчетно-пояснительная записка

К курсовому проекту

«Подбор башенного крана»

 

 

Выполнил ст. группы С-III

Пирогов Т.Т.

 

 

Проверил преподаватель

Рулис К.В.

Санкт-Петербург

2012г.

Оглавление

1. Задание на проектирование.

2. Описание башенного крана и принцип его работы.

3. Построение грузовой характеристики крана.

4. Выбор каната грузоподъемного механизма крана.

5. Выбор двигателя грузоподъемного механизма крана.

6. Описание техники безопасности при эксплуатации кранов.

7. Заключение.

8. Список литературы.

 

Задание на проектирование

Расчетные массы конструкций крана, т:  
стрелы Gcтр
башни Gb
поворотной платформы Gпп
противовеса Gпр
неповоротной части крана Gнп 24,5
Расстояние от плоскости проходящей через ось вращения крана, параллельно ребру опрокидывания, до центра тяжести элементов конструкции крана, м:  
башни lб 1.6
поворотной платформы lпп
противовеса lпр
неповоротной части крана lнп
Расстояние от оси вращения до корневого шарнира стрелы r, м
Расстояние от плоскости опорного контура до корневого шарнира стрелы hr, м
Расстояние от центров тяжести отдельных элементов крана до плоскости опорного контура, м  
башни hб
поворотной платформы hпп
противовеса hпр 1.5
неповоротной части крана hнп 0.5
Площадь наветренной поверхности элементов конструкции крана, м2  
стрелы Sстр
башни Sб
поворотной платформы Sпп
противовеса Sпр
неповоротной части крана Sнп
груза Sгр
Длина стрелы Lстр, м
Высота подъема груза Hгр, м
Максимальная скорость подъема груза, м/с 0.3
Кратность грузового полиспаста m, шт.
Количество обводных блоков nбл., шт.
Расстояние от оси вращения до ребра опрокидывания, м  
вперед b
назад b1

 

Устройство и принципы действия башенного крана

 

Строительные башенные краны обеспечивают вертикальное и горизонтальное транспортирование строительных конструкций, элементов зданий и строительных материалов непосредственно к рабочему месту в любой точке строящегося оъекта.

Рассмотрим принципиальную схему башенного крана с поворотной башней и подъемной стрелой:

 

Обозначения:

 

1. Ходовая рама;

2. Центральный балласт;

3. Противовес;

4. Канаты стрелового полиспаста;

5. Кабина;

6. Крюковая подвеска;

7. Передвижная тележка;

8. Башня;

9. Электрооборудование;

10. Портал;

11. Поворотная платформа.

 

Башенные краны – это грузоподъемная машина со стрелой, закрепленной в верхней части вертикальной башни и выполняющая работу по перемещению и монтажу конструкций за счет сочетания рабочих движений: подъема и опускания груза, изменения вылета, передвижения самого крана по рельсам и поворота стрелы с грузом. Большая обслуживаемая рабочая зона, определяемая длиной подкрановых рельсовых путей и двойным вылетом груза, в сочетании с большим подстреловым пространством обусловили широкое использование башенных кранов как основной грузоподъемной машины для выполнения строительно-монтажных работ в гражданском, промышленном и энергетическом строительстве.

Башенные краны разделяются на передвижные по рельсовым путям, стационарные (приставные), прикрепленные к возводимому сооружению, и самоподъемные, устанавливаемые на каркасные конструкции зданий и перемещаемые по нему в вертикальном направлении. По способу изменения вылета крюка различают башенные краны с подъемной стрелой и краны с горизонтальной балочной стрелой. По типу башен башенные краны выпускаются с поворотной и неповоротной башней.

Наибольшее применение в строительстве получили башенные краны с поворотной башней (платформой). По сравнению с кранами с неповоротной башней они имеют меньшую массу, так как расположение механизмов и балласта в нижней части крана понижает положение его центра тяжести и точки приложения равнодействующей ветровой нагрузки. Кроме того, они отличаются малыми сроками монтажа и демонтажа, удобством транспортирования и технического обслуживания.

Башня крана крепится к поворотной платформе, которая через опорно-поворотное устройство опирается на ходовую часть. На поворотной платформе размещаются: противовес, грузовая, стреловая лебедки и механизм вращения поворотной платформы. Стрела крепится шарнирно к башне и удерживается канатными тягами, которые через направляющие блоки соединены с подвижной обоймой стрелового полиспаста. Подъем и опускание груза выполняются грузовым полиспастом с помощью грузовой лебедки и крюковой подвески. Управление краном ведется из кабины. В башенных кранах для механизма подъема груза в зависимости от грузоподъемности применяют одиночные и сдвоенные полиспасты двух, трех, четырех и большей кратности.

Крюковые подвески состоят из грузового крюка, траверсы, двух боковых щек, осей с установленными на них блоками. Грузовой крюк крепится в траверсе на упорном подшипнике, благодаря чему он может свободно поворачиваться и предохранять грузовой кран от закручивания. Число блоков в подвеске определяет кратность полиспаста, а также необходимостью изменения ее для повышения грузоподъемности крана без увеличения мощности грузовой лебедки. В некоторых конструкциях кранов с большой высотой подъема груза применяют подвески с разными блоками для предотвращения каната от закручивания. Изменение вылета груза осуществляется наклоном стрелы или перемещением каретки с грузом вдоль горизонтальной стрелы.

При оборудовании крана горизонтальной балочной стрелой грузовая каретка перемещается вдоль стрелы с помощью тяговой электрореверсивной лебедки, расположенной на стреле или на поворотной платформе. Тяговый канат навивается на барабан лебедки, а два свободных его конца огибают направляющие блоки и крепятся с разных сторон к каретке. На каретке размещены блоки грузового каната. При перемещении каретки блоки обкатываются по грузовому канату и груз, не изменяя положения по высоте, перемещается вдоль стрелы. При необходимости изменения вылета груза наклоном стрелы грузовая каретка фиксируется на стреле.

Высота подъема груза при горизонтальной стреле ниже, чем при наклонной. Однако горизонтальное перемещение груза вдоль стрелы требует меньшей энергии, чем перемещение этого груза подъемом всей стрелы и одновременно упрощает операции по наводке монтажного элемента на место монтажа. У кранов с наклонной стрелой при изменении вылета груз одновременно изменяет свое положение и по высоте. Для устранения этого недостатка необходимо обеспечить горизонтальное перемещение груза при изменении вылета стрелы.

megaobuchalka.ru

Устройство башенных кранов – часть 5

В целях обеспечения более прямолинейной и горизонтальной траектории перемещения груза при изменении вылета стрелы стрелоподъемная лебедка ряда башенных кранов (рис. 15) выполняется с двумя барабанами, на один из которых навивается канат стрелового полиспаста, а на другой во встречном направлении обратная ветвь каната грузоподъемного полиспаста. При навивании каната стрелоподъемного полиспаста канат грузоподъемного полиспаста свивается. Соотношение диаметров барабанов и их профиль подбираются так, чтобы при подъеме или опускании стрелы груз не изменял бы своего положения по высоте над уровнем земли. Однако при спрямлении траектории перемещения груза не устраняется его раскачка.

Металлоконструкция башенного крана

Башня крана – обычно решетчатая квадратного сечения с поясами из угловой стали, состоит из отдельных секций, имеющих стандартные стыки, что дает возможность менять количество секций, а значит, и высоту крана. Стыки крепят болтами, работающими на срез, или применяют фланцевые стыки с болтами, работающими на растяжение. Стыки на фланцах упрощают сборку и удлиняют срок службы конструкций. Эти стыки уменьшают износ отверстий при повторных монтажах крана. Верхняя секция башни имеет обычно форму усеченной пирамиды.

В кранах с поворотными оголовками наверх башни опирается сферическая опора поворотной части крана, через которую на башню передаются вертикальная и горизонтальная нагрузки от момента. В уровне крепления стрелы на башне имеется опорный горизонтальный круг, по которому при повороте стрелы перемещаются горизонтальные катки нижней опоры поворотного оголовка. При расположении лебедок для поворота на консоли крана к низу опорного круга крепится поворотный круг из гнутого швеллера, на который наматывается канат для поворота стрелы.

При жесткой передаче вращения от механизма поворота к низу опорного круга крепится цевочное кольцо.

В кранах с поворотной башней к ее верху крепятся с одной стороны верхний блок полиспаста (стрелового), поддерживающего стрелу, а с другой стороны тяги, поддерживающие консоль контргруза. В уровне крепления низа стрелы в башне имеются фасонки с горизонтальными шарнирами для крепления стрелы.

В кранах МСК-5-20 и МСК-8-20 на верху башни на горизонтальном шарнире крепится стрела, другой конец которой тягой подвешивается к подстрелку, закрепленному на шарнирах в основании стрелы и удерживаемому полиспастом, закрепленным к раме поворотной части. С помощью этого полиспаста изменяется вылет стрелы.

Сферическая опора (крана БК-300) поворотной части состоит из стальной чащи, внутрь которой входит «гриб»; сферическая часть гриба имеет кривизну чаши. На гриб надеты бронзовое кольцо и втулка, несущая верхнюю часть опоры, соединенную с поворотной частью. Нижняя часть сферической опоры (чаша) соединяется с верхней секцией башни. Опора крепится болтами к горизонтальным диафрагмам башни и поворотной части.

Через центральное отверстие гриба пропускают канаты, идущие на лебедки, расположенные на портале, или кабель, идущий на лебедки, расположенные на консоли.

На сферическую опору передаются вертикальные нагрузки от поворотной части, стрелы, груза, консоли, контргруза, лебедок (если они расположены на консоли) и горизонтальная реакция от момента, создаваемого весом стрелы, поднимаемого груза и контргруза.

Приборы безопасного башенного крана

В зависимости от типа крана (мостовой, башенный, стреловой самоходный и т.п.) и рода привода (электрический, механический) кран снабжается рядом приборов и устройств, обеспечивающих его безопасную эксплуатацию. К таким приборам относятся:

1) концевые выключатели, предназначенные для автоматической остановки механизмов кранов с электрическим приводом. На кранах с механическим приводом механизмов, концевые выключатели не применяются. Требования по оборудованию грузоподъемных машин концевыми выключателями изложены в правилах по кранам;

2) ограничители грузоподъемности, предназначенные для предотвращения аварий кранов, связанных с подъемом груза массой, превышающей их (с учетом вылета крюка) грузоподъемность. Установка прибора обязательна на стреловых, башенных и портальных кранах. Краны мостового типа должны оборудоваться ограничителем грузоподъемности в том случае, когда не исключается их перегрузка по технологии производства. Требования к установке прибора содержаться в правилах по кранам;

3) указатель грузоподъемности, устанавливаемый на кранах стрелового типа, у которых грузоподъемность изменяется с изменением вылета крюка. Прибор автоматически показывает, какова грузоподъемность крана при установленном вылете, что помогает предотвратить перегрузки крана;

4) ограничитель высоты подъема, предназначен для срабатывания при достижении грузозахватным устройством предельной высоты подъема.

5) указатели угла наклона для правильной установки стреловых кранов, кроме работающих на рельсовых путях;

6) анемометр. Таким прибором должны оборудоваться башенные, портальные и кабельные краны для автоматической подачи звукового сигнала при опасной для работы скорости ветра;

7) противоугонные устройства, применяемые на кранах, работающих на наземных рельсовых путях, для предотвращения угона их ветром. Требования к этим устройствам изложены в правилах по кранам;

8) автоматический сигнализатор опасного напряжения (АСОН), сигнализирующий об опасном приближении стрелы крана к находящимся под напряжением проводам линии электропередачи.

9) опорные детали, которыми снабжаются краны мостового типа, передвижные консольные, башенные, портальные, кабельные, а также грузовые тележки (кроме электроталей) для уменьшения динамических нагрузок на металлоконструкцию в случае поломки осей ходовых колес;

10) упоры, устанавливаемые на концах рельсового пути для предупреждения схода с них грузоподъемных машин, а также на стреловых кранах с изменяющимся вылетом стрелы для предотвращения ее опрокидывания;

11) звуковой сигнальный прибор, применяемый на кранах, управляемых из кабины или с пульта (при дистанционном управлении). На кранах, управляемых с пола, сигнальный прибор не устанавливается.

Заключение

Башенные краны при реконструкции цехов используют реже, чем при возведении новых объектов. Это связано с увеличением удельных затрат на устройство подкрановых путей, монтаж и демонтаж крана, с повышенной стесненностью монтажной зоны, ограничивающей возможности доставки крана на строительную площадку. Однако вертикальность башни крана и большая высота подвески стрелы позволяют перемещать монтируемые конструкции над существующими и размещать их даже в узких коридорах, образованных существующими зданиями.

Область применения башенных кранов может быть расширена при использовании различных комбинированных систем и устройств. Простейшим примером этого является одновременная работа двух башенных кранов или башенного и любого другого крана для подъема груза, превышающего грузоподъемность каждого крана в отдельности.

Существенно увеличить грузоподъемность башенного крана можно, превратив его в козловой жестким сопряжением стрел двух башенных кранов или опиранием стрелы крана на дополнительную временную опору.

Эффективным направлением совершенствования конструкций башенных кранов и приспособления их к работе на реконструируемых и рассредоточенных объектах является перевод их на безрельсовый ход (пневмоколесный, гусеничный или шагающий). Для монтажных работ, выполняемых в стесненных условиях, наибольшее применение могут найти безрельсовые башенные краны, имеющие стрелу с грузовой тележкой. При достаточно большом вылете такой кран может длительное время работать на одной стоянке, благодаря чему основной недостаток безрельсового хода – невозможность передвижения с грузом – малосуществен. Возможны и другие методы модернизации для расширения области применения башенных кранов.

Список литературы

1.Абрамович И.И. и др. Грузоподъемные краны промышленных предприятий: Справочник. – М.: Машиностроение, 1989

2.Вайсон А.А. Подъемно-транспортные машины: Учебник. – М.: Машиностроение, 1989

3.Вайсон А.А. Строительные краны. – М.: Машиностроение, 1969

4.Бордяков Д.Е., Орлов А.Н. Грузоподъемные машины: Учебное пособие. – СПб, 1995

5.Башенные краны / Л.А. Невзоров, А.А. Зарецкий, Л.М. Волин и др. – М.: Машиностроение, 1979

6.Невзоров Л.А. Башенные краны. – М.: Высшая школа, 1980

7.Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов. – М.: Металлургия, 1981

8.Шестопалов К.К. Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины и оборудование: Учебное пособие. – М.: Издательский центр «Академия», 2005

mirznanii.com

Устройство башенных кранов – часть 4

Рис. 11 Кинематические схемы механизмов изменения вылета

а – стреловой лебедки крана БКСМ-5-5А; б – тележечной лебедки крана БКСМ-5-5А; в – то же, КБ-503; г – то же, АБКС-5; д – то же, КБ-674;

1 – электродвигатель; 2 – барабан; 3 – редуктор; 4 – тормозной шкив; 5 – маховик; 6 – выносная опора барабана; 7 – зубчатая муфта.

башенный кран

Тележечные лебедки характеризуются малой мощностью двигателя и небольшими габаритами. На цилиндрический барабан лебедки, встречно навиваются два тележечных каната для передвижения грузовой тележки вперед или назад. Канаты крепят на разных концах барабана. На валу двигателя этих лебедок часто устанавливают маховики, что позволяет повысить плавность пуска и торможения привода лебедки. Тележечные лебедки кранов серии КБ грузоподъемностью до 160т∙м, аналогичные лебедкам кранов АБКС-5 (рис.11 г), выполнены с использованием глобоидного редуктора ТКЧг-125. Крепление лебедки к металлоконструкции крана выполнено по трехопорной схеме.

На тяжелых кранах (свыше 160т∙м), например КБ-503 (рис.11 в), применяют П-образную компоновку для тележечной лебедки. Чтобы исключить трехопорное опирание выходного вала редуктора и барабана, ставят зубчатую муфту 7. Двигатели для этих лебедок применяют двухскоростные. Такие двигатели дают возможность эффективнее использовать лебедку при не нагруженном крюке и тем самым увеличивать производительность крана.

На кранах КБ-674 конструкция лебедки (рис.11 д) отличается от рассмотренных тем, что трехступенчатый редуктор расположен вертикально и навешен на вал барабана, опирающийся на конструкцию стрелы двумя опорами 6. Перегрузка вала барабана исключается за счет шарнирного одноопорного крепления редуктора к конструкции стрелы. Электродвигатель имеет встроенный тормоз. Конец вала барабана заканчивается винтом, связывающим барабан с механизмом переключения ограничителя грузоподъемности.

Стреловые лебедки
по конструкции и кинематической схеме аналогичны грузовым. Стреловые лебедки на кранах с установочным изменением вылета отличаются от лебедок кранов с маневровым изменением меньшей мощностью привода. Электродвигатель этих лебедок подбирают из условия подъема стрелы без груза, а тормоз – из условия удержания стрелы при поднятом грузе.

На кране МСК-5-20А (рис.12 а) с маневровым изменением вылета электродвигатель1 стреловой лебедки короткозамкнутый. На последних моделях кранов для обеспечения большей плавности движения груза в механизмах изменения вылета применены электродвигатели с фазным ротором. На ряде кранов с запасовкой канатов по схеме соединенных полиспастов барабан стреловой лебедки разделен на две секции 4 и 5. Секция 4 – для наматывания стрелового каната – цилиндрическая, либо коническая. Коническую форму барабана подбирают, исходя или из условия улучшения траектории перемещения груза при изменении вылета, или из расчета уменьшения крутящего момента на барабан лебедки от усилий в стреловом и грузовом канатах.

Рис. 12 Стреловые лебедки кранов

Унифицированные стреловые лебедки
отличаются от соответствующих грузовых лебедок размерами барабана и двигателя. При запасовке канатов по схеме соединенных полиспастов конструкция барабанов рассчитана на крепление двух канатов: стрелового и грузового. В лебедках Л-450.1 и Л-600, используемых соответственно на кранах КБ-60 и типа КБ-160, барабаны стреловых лебедок выполнены цилиндрическими, без разделения на секции.

В лебедке Л-450 (рис.12 б), используемой на кранах КБ-306, барабан состоит из двух секций: большой цилиндрической 4 и малой 5. Кинематическую схему этой лебедки см. на рис.

Механизмы выдвижения
используются для увеличения высоты башни крана, стоящего в вертикальном положении, а также для уменьшения его высоты при демонтаже. Механизм выдвижения состоит из лебедки и полиспастной системы выдвижения. На многих кранах (например, КБ-160.2, КБ-100.2) в качестве лебедки для механизма выдвижения используют грузовую лебедку, с которой предварительно сматывают грузовой канат. На кранах КБк-250 и КБ-503 для этой цели служит лебедка (рис.), применяемая для монтажа крана. Лебедки выполнена по трехопорной П-образной схеме аналогично ранее рассмотренным. Она установлена на поворотной платформе крана.

Кран КБ-573 и КБ-674 (рис.) оборудованы специальной лебедкой для выдвижения монтажной стойки и подъема башни.
Принципиально эти лебедки выполнены по одной конструктивной схеме. Различие состоит лишь в редукторе. У крана КБ-573 используется глобоидный редуктор, у КБ-674 – шестерня 10 закреплена шпонкой, причем шестерня может перемещаться вдоль вала с помощью поводка 11, приводимого в движение вручную винтом 9. Таким образом, выходной вал имеет кинематическую связь то с одним барабаном, то с другим. Это позволяет наматывать канат подъема стойки (на барабан 6) или канат подъема башни (на барабан 7). Привод переключают при ослабленных канатах на обоих барабанах, т.е. без нагрузки. Лебедки оборудованы тормозом 3, охватывающим шкив соединительной муфты 2. У большого барабана лебедки КБ-674, кроме того, предусмотрен подпружиненный подтормаживатель 12, нажимающий на торец реборды и не позволяющий барабану свободно раскручиваться, когда с него сматывается канат. Эти лебедки имеют раму 13, с помощью которой они закреплены на монтажной стойке крана. Все валы и барабаны вращаются на шариковых подшипниках.

Рис. 13 Лебедки для выдвижения башни.

Механизм подъема.

Основными рабочими движениями самоходного башенного крана являются: подъем груза, передвижение по путям, поворот стрелы, изменение вылета крюка.

Рис. 14. Схемы грузоподъемных механизмов башенного крана

а – схема запасовки грузового каната крана с управляемой стрелой;

б – кинематическая схема лебедки с тормозным генератором;

в – схема запасовки грузового каната у крана с грузовой тележкой на стреле

Грузоподъемный механизм (рис. 14) башенных кранов состоит из реверсивной однобарабанной электролебедки 1—4, направляющих блоков, канатного полиспаста и крюковой обоймы. На рис. 14 а, показана кинематическая схема грузоподъемного механизма башенного Крана с управляемой стрелой. Неподвижный конец каната полиспаста у этих кранов крепится к металлоконструкции или к рычагу ограничителя грузоподъемности, установленного у оголовка стрелы, а неподвижный блок полиспаста находится на оголовке стрелы.

Короткозамкнутый ротор тормозного генератора насаживается на первичный вал редуктора, а статор на фланце крепится к корпусу редуктора. При прохождении тока в обмотке возбуждения статора создается неподвижное магнитное поле, взаимодействие которого с током, возникающим во вращающемся роторе, создает тормозной момент, величина которого зависит от силы тока в обмотке возбуждения и скорости вращения. Изменяя силу тока в обмотке, можно менять величину тормозного момента и соответственно замедлять скорость вращения электродвигателя 1 лебедки.

У кранов с большой высотой подъема крюка для сокращения времени цикла применяется ускоренное опускание порожнего крюка.

У кранов с поворотной башней грузоподъемная лебедка, как и все остальные механизмы, расположена на поворотной платформе; у кранов с неповоротной башней — на противовесной консоли или внутри конструкции башни.

У башенных кранов с грузовой тележкой на стреле схема запасовки грузового каната (рис, 14 в) отличается от описанной выше тем, что неподвижный конец каната грузового полиспаста крепится к рычагу ограничителя, установленного у основания стрелы, а неподвижные блоки полиспаста находятся на грузовой тележке, перемещающейся по стреле.

Рис. 15. Схема комбинированной запасовки грузового и стрелового канатов

Изменение вылета крюка у кранов с грузовой тележкой достигается реверсивной электролебедкой и системой направляющих блоков с тяговыми канатами, образующими бесконечную петлю, охватывающую направляющий блок, расположенный у оголовка стрелы. Концы канатов присоединены к барабану лебедки таким образом, что когда один конец навивается, то другой, наоборот, свивается, благодаря чему обеспечивается возвратно-поступательное перемещение грузовой тележки.

Конечные положения тележки на стреле фиксируются концевыми выключателями.

Благодаря применению грузовой тележки, передвигающейся по стреле, достигается горизонтальное перемещение груза, что создает особые преимущества при выполнении краном монтажных работ.

Механизм изменения вылета стрелы (крюка) башенных кранов с управляемой (маневровой) стрелой состоит из реверсивной электролебедки, направляющих блоков и канатного полиспаста.

mirznanii.com