Грузоподъемность крана характеризуется максимально допустимой массой рабочего груза, на подъем которого рассчитан кран. В величину грузоподъемности включается также масса съемных грузозахватных органов (грейфера, траверс, строп), за исключением массы крюковой подвески.

Поскольку башенные краны выполняются с изменяемым вылетом, грузоподъемность крана (исходя из условий прочности конструкции и устойчивости крана) устанавливается в зависимости от вылета. Максимальная грузоподъемность соответствует, как правило, минимальному вылету.

Грузовой моментМ представляет собой произведение грузоподъемности на соответствующий вылет. Поскольку грузовой момент учитывает два основных параметра, его часто используют в качестве главного обобщенного параметра крана. У многих башенных кранбв грузовой момент на различных вылетах принимается постоянным.

Поэтому при уменьшении вылета в два раза удается повысить грузоподъемность также в два раза при сохранении постоянного грузового момента.

Под высотой подъема понимается расстояние по вертикали от уровня стоянки крана до грузозахватного органа, находящегося в верхнем рабочем положении
При наличии подъемной стрелы высота подъема устанавливается зависимости от вылета. В характеристике этих кранов указывается либо высота подъема для двух крайних вылетов: максимального Ht и минимального Я2, либо приводится в виде графика в зависимости от вылета. При этом под уровнем стоянки крана понимается горизонтальная поверхность основания (например, пути перемещения кранов на пневмоколесном или гусеничном ходу или поверхность головок рельсов для рельсовых кранов), на которую опирается неповоротная часть крана. Для самсшодъемных кранов, у которых опоры могут располагаться на разной высоте, уровень стоянки определяется по нижней опоре крана.

Глубиной опускания h называется расстояние по вертикали от уровня стоянки крана до грузозахватного органа, находя» щегося в нижнем рабочем положении.

Диапазоном подъема!) называется расстояние по вертикали между верхним и нижним рабочими положениями грузозахватного органа.

Колея К представляет собой расстояние по горизонтали между осями рельсов (для рельсовых кранов) или колес ходовой части (для кранов на пневмоколесном или гусеничном ходу).

Базой В крана называется расстояние между осями опор крана, перемещающихся по одному общему рельсу (для рельсовых кранов) или располагаемых с одной стороны крана относительно его продольной оси.

Задний габарит/ представляет собой наибольший радиус поворотной части крана (поворотной платформы или противовесной консоли) со стороны, противоположной стреле. От величины заднего габарита у кранов с поворотной башней зависит выбор величины удаления кранового пути от стены возводимого здания. Расстояние для обеспечения безопасного просвета между краном и зданием для кранов с поворотной башней принимается на 0,7—1,0 м больше величины заднего габарита.

Скоростью подъема (опускания) грузам называется скорость вертикального перемещения рабочего груза. При наличии многоскоростных лебедок в характеристике крана указывается скорость подъема при каждой из возможных скоростей лебедок.

Скоростью посадки vu называется наименьшая скорость опускания (подъема) наибольшего рабочего груза при его монтаже или укладке.

Скоростью поворота п называется скорость вращения поворотной части крана. Скорость поворота определяется при наибольшем вылете с рабочим грузом на крюке и измеряется числом оборотов в минуту.

Скоростью передвижения крана од называется рабочая скорость передвижения крана по горизонтальному пути с рабочим грузом.

Скоростью передвижения тележки vr называется скорость передвижения грузовой тележки по горизонтальному пути с наибольшим рабочим грузом.

Скоростью изменения вылета vry кранов с подъем-4 ной стрелой называется средняя скорость горизонтального перемещея рабочего груза при изменении вылета от наибольшего до наименьшего Иногда вместо скорости изменения вылета в характеристике на указывается время изменения вылета, т. е. время, необходимое на изменение вылета от наибольшего до наименьшего при изменении вылета под нагрузкой.

установлен,ной мощностью называют суммарную мощность электродвигателей всех механизмов, установленных на кране. Иногда в характеристиках указывается установленная мощность рабочих механизмов, включающая мощность механизмов, которые неоднократно работают в каждой смене (например, грузовой лебедки, стреловой или тележечной лебедки, механизмов поворота и передвижения крана).

Учитывая, что краны часто обслуживают здания сложной конфигурации и при этом передвигаются по криволинейным путям, в число параметров крана ввели радиус закругления. Он представляет собой наименьший радиус закругления оси внутреннего рельса на криволинейном участке пути. Для кранов на пневмоколесном ходу (рис. 4, в) в качестве параметра используется радиус поворота, т. е. наименьший радиус окружности, описываемый внешним передним колесом крана при изменении направления движения.

Конструктивной массой называется масса крана без балласта и противовеса в незаправленном состоянии, т. е. без топлива, масла, смазочных материалов и воды.

Общей массой называется полная масса крана с балластом, противовесом в полностью заправленном состоянии.

Максимальное давление колеса — это величина наибольшей нагрузки, передаваемой одним ходовым колесом на крановый путь. По величине максимального давления колеса подбирается конструкция кранового пути.

Производительностью крана называется либо суммарная жилая площадь, построенная с помощью крана в год (тыс.м2/год), либо суммарная масса грузов, перемещенных или смонтированных краном в год (т/год). Для планирования загрузки кранов иногда используется и производительность, измеряемая числом циклов за смену. При этом под циклом понимается комплекс операций, выполняемых краном от начала подъема одного груза до начала подъема следующего.

В сопроводительной документации к крану (в частности, в его паспорте) указывается допустимая при работе крана расчетная скорость ветра, а также допустимый ветровой район установки крана. Скорость ветра для каждого района является переменной величиной, зависящей от высоты над поверхностью земли. В паспорте крана указывается допустимая при работе скорость ветра на высоте 10 м.

Для устойчивости крана в нерабочем состоянии большое значение имеет максимальная скорость ветра, который может возникнуть в районе установки крана. По величине максимальной скорости ветра, согласно ГОСТ 1451—65 «Краны подъемные. Нагрузка ветровая» вся территория Советского Союза разбита на ветровых районов. Поскольку каждый кран рассчитан на определенную максимальную скороость ветра, эксплуатация крана допустима только в соответствующем оВОМ районе либо в районе, где максимальные скорости ветра ниже расчетных.

Под режимом работы механизма понимается характеристика, учитывающая использование данного механизма по частоте появления максимальных нагрузок и по времени. Согласно нормативной документации (в частности, Правилам Госгортехнадзора) различают: легкий, средний, тяжелый и весьма тяжелый ВТ режимы. Механизмы башенных кранов работают, как правило, в легком, реже в среднем режимах. Эти режимы характеризуются, с одной стороны, тем, что механизмы и их элементы сравнительно редко работают при максимальных нагрузках, вызванных наиболее неблагоприятным сочетанием действующих усилий от массы груза, ветра, уклона, динамики; с другой стороны, тем, что в течение машино-смены механизм работает, как правило, не более 25—40% времени. Чем тяжелее режим, тем большие запасы прочности должны иметь конструкции механизма.

Режим работы крана определяется по режиму работы грузовой лебедки, поэтому, если на кране грузовая лебедка работает в среднем режиме, а все остальные механизмы в легком, считают, что кран работает в среднем режиме.

Большинство из отмеченных параметров регламентируется ГОСТ 13555—68 «Краны башенные строительные передвижные. Типоразмеры и основные параметры» и ГОСТ 14274—69 «Краны башенные строительные приставные и самоподъемные. Основные параметры и размеры».

Читать далее: Устойчивость башенного крана

Категория: – Общие сведения о башенных кранах

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

OCHОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ КРАНОВ

Основными параметрами пневмоколесных и железнодорожных кранов (как ивсех других стреловых кранов) являются грузоподъемность, производительность, вылет и длина стрелы, высота подъема грузоподъемного крюка, угол поворота, скорость подъема груза, скорость поворота и скорость передвижения, угол подъема
пути, преодолеваемый при передвижении, время изменения вылета стрелы, мощность двигателя, основные и габаритные размеры, а также вес, давление на колесо при работе и передвижении крана.

Грузоподъемностью – называется вес наибольшего груза, ко­торый можно поднять краном при сохранении необходимого запаса устойчивости и прочности его конструкции.

Грузоподъемность крана измеряется в тоннах (т) или килограм­мах {кг). Наибольшая грузоподъемность соответствует наимень­шему вылету стрелы, и по мере увеличения вылета стрелы грузо­подъемность крана уменьшается. Грузоподъемность крана зависит от расстояния между его опорами, вследствие чего грузоподъемность одного и того же крана. по устойчивости может быть различной при продольном и поперечном положении стрелы, если расстояние между опорами в продольном и поперечном направлениях различно, как при работе без выносных опор, а также и при работе на выносных опорах, применение которых увеличивает опорную базу крана.

Производительностью крананазывается количество грузов, пере­гружаемых в единицу времени. При перегрузке штучных грузов производительность измеряется в тоннах в час (т/ч), а при пере­грузке сыпучих материалов — в т/ч или в кубических метрах в час (м³/ч).

Производительность зависит не только от тех или иных пара­метров, конструкции, типа и размеров крана, но также и от условий его работы, вследствие чего она для каждого крана не является постоянной величиной.

В характеристике крана часто указывается теоретическая или техническая производительность крана. Теоретическая производительность определяется расчетом, исходя из расчетных скоростей движения крана, по условной схеме работы и при условном режиме.

Техническая производительность является наи­большей практически возможной величиной производительности, полученной при определенных условиях непрерывной работы крана иполном использовании всех его возможностей.

Рис. 2.4. Основные и габаритные размеры крана

Для учета работы крана и определения степени его использо­вания существуют директивные нормы производительности, исчисляемые по тоннам максимальной грузоподъемности крана. Так, например, при выполнении погрузочно-разгрузочных работ на строительстве годовая директивная норма составляет 7500 т на каждую тонну максимальной грузоподъемности крана. Таким образом, при грузоподъемности крана 10 т годовая директивная норма его будет т/год.

Вылетом стрелы, или вылетом крюка Б и Б₁называется расстояние от оси вращения крана до вертикальной оси, проходя­щей через центр крюковой обоймы или вернее через центр тяжести поднимаемого груза (рис. 2.4.).

Длина стрелы (Д) определяется расстоянием между центрами оси пяты стрелы и оси головных блоков. Эта длина называется расчетной в отличие от конструктивной длины.

Графическое изображение зависимости грузоподъемности крана и высоты подъема крюка от вылета стрелы.

Зависимость грузоподъемности крана и высоты подъема крюка от величины вылета стрелы, может быть представлена в виде графика (рис. 2.5). На этом графике по горизонтальной оси откла­дывают величину вылета стрелы от оси вращения крана в метрах, а по вертикальной оси — грузоподъемность крана в тоннах и высоту подъема крюка в метрах, соответствующие каждому данному вылету стрелы.

Рис. 2.5. Зависимость грузоподъемности крана и высоты

подъема крюка от вылета стрелы:

1 – кривая грузоподъемности крана; 2 — кривая высоты подъема крюка.

Пользуясь таким графиком, можно легко определить грузоподъемность крана и высоту подъема крюка для любого вылета стрелы. Для того чтобы узнать, например, какую грузоподъемность имеет данный кран при вылете стрелы 6м, нужно от оси враще­ния крана отмерить по горизонтали данный вылет и провести прямую линию вверх (как это показано на рис. 2.5.) до пересечения ее с кривой 1, изображающей грузоподъемность, а затем от точки пересечения этих линий провести горизонтальную линию влево. Пересечение горизонтальной линии с вертикальной осью даст точку, соответствующую искомой грузоподъемности, равной 2т. Для определения высоты подъема крюка при том же вылете стрелы проводят от отметки 6м вертикальную линию до пересечения с кривой 2, наибольшей высоты подъема крюка, а от точки пересечения этих линий проводят горизонтальную линию влево. В пересечении горизонтальной линии с вертикальной осью получим точку, соответ­ствующую высоте подъема крюка, равной 5,6м.

Углом поворота крана называется угол, на который можно по­вернуть поворотную часть крана. У полноповоротных кранов этот угол равняется 360°.

Скоростью подъема груза называется величина перемещения груза в метрах (по вертикали) в единицу времени. Эта скорость измеряется в метрах в минуту (м/мин) или в метрах в секунду (м/с).

Частотой вращения поворотной части крана (п) называется число оборотов, которое может сделать поворотная платформа крана в одну минуту (об/мин). Частота вращения не зависит от вылета стрелы и для каждого крана является величиной постоянной в том случае, если не изменяется частота вращения вала двигателя и включение механизма вращения осу­ществляется без применения фрикционных муфт. Линейная же скорость перемещения груза с увеличением вылета стрелы увели­чивается.

У большинства кранов с одномоторным приводом частота вращения вала двигателя может изменяться в широких пределах и включение поворотного механизма производится при помощи фрикционной муфты реверса, что даст возможность значительно уменьшить ско­рость вращения поворотной части крана против номинальной. При этом быстрое увеличение скорости при раз­гоне или резкое замедление при торможении вызывают сильное рас­качивание груза, угрожающее устойчивости крана и целости груза. Для предотвращения этого поворот крана нужно производить плавно, что достигается снижением частоты вращения вала двигателя при плавном включении фрикционных муфт и постепенным торможе­нием.

Скоростью передвижения крана называется путь, проходимый им в единицу времени, измеряется в километрах в час (км/ч).

Временем изменения вылета стрелы называется время, за кото­рое стрелу можно поднять из положения, соответствующего наи­большему вылету, в положение при наименьшем вылете или опу­стить из положения, соответствующего наименьшему вылету, в по­ложение наибольшего вылета стрелы. Это время измеряют в секун­дах или в минутах. У некоторых кранов время подъема стрелы и время опускания могут, быть различными.

Мощность силовой установки крана определяется мощностью двигателя внутреннего сгорания — л/с, либо элек­трического— кВт.

У многомоторных кранов, питаемых током от сети посредством кабеля, указывается суммарная мощность устано­вленных электродвигателей в кВт.

Габаритными размерами крана (см. рис. 2.5) называются его наибольшая длина (д и д₁), ширина (ш), высота (в) и радиус (р), описываемый поворотной частью крана. Длину крана обычно счи­тают без стрелы. В этом случае, когда надо показать общую длину крана (учитывая и стрелу), делается оговорка — габарит длины со стрелой (д₁). Габаритом высоты принимают высоту крана при опущеннойстреле (в). В том же случае, когда надо указать размер габарита с поднятой стрелой, делают оговорку — габарит высоты со стрелой, поднятой вверх (в).

Основными размерами крана называются ширина колеи, рас­стояние между центрами колес (с) и тележек ходовой части, рас­стояние от оси поворота (пяты) стрелы до оси вращения крана (к) и от поверхности пути передвижения крана до оси вращения (пяты) стрелы (k₁), расстояние между выносными опорами в продольном и поперечном направлениях, размеры ходовых колес и другие раз­меры, характеризующие конфигурацию и эксплуатационные данные крана.

УСТОЙЧИВОСТЬ КРАНОВ

Пневмоколесные и железнодорожные краны являются свободно стоящими кранами, устойчивость которых против опрокидывания обеспечивается только их собственным весом. Центр тяжести поднимаемого груза находится за пределами опорного контура крана, вследствие чего груз является опрокидывающей нагрузкой (рис. 2.6).

Рис. 2.6. Схема расположения нагрузок, действующих на кран при подъеме груза:

а — при горизонтальном расположении крана;

б — при расположении крана под уклоном.

Центр тяжести конструкции крана, если он устойчив, всегда на­ходится внутри опорного контура. Моментом, удерживающим кран от опрокидывания, или так называемым восстанавливаю­щим моментом является произведение веса А крана на рас­стояние в от центра тяжести крана до ребра опрокидывания:

М_вос= А в, (2.38)

Опрокидывающим моментом является произведение веса подни­маемого груза Г на расстояние а от центра тяжести груза до ребра опрокидывания крана:

М_опр = Г а, (2.39)

Соотношение между восстанавливающим и опрокидывающим моментом и определяет степень устойчивости крана и называется коэффициентом устойчивости крана К_уст:

, (2.40)

Согласно правилам Государственной инспекции Котлонадзора, коэффициент устойчивости кранов должен быть не менее 1,4.

Кроме веса груза, опрокидывающие нагрузки составляют также: инерционные силы, возникающие при торможении опускаемого груза или стрелы, центробежная сила, появляющаяся при вращении крана, ветер, когда он направлен в ту же сторону, в которую дей­ствует опрокидывающий груз. С учетом всех этих дополнительных, нагрузок коэффициент устойчивости К_устдолжен быть не менее 1,15.

Устойчивость крана, стоящего под уклон, уменьшается, так как при этом уменьшается восстанавливающий момент вследствие того, что уменьшается расстояние в от центра тяжести крана до ребра опрокидывания, которое, как видно из (рис. 2.6, б), становится рав­ным в₁меньшим в.

Учитывая все это, при работе крана для уменьшения дополни­тельных опрокидывающих нагрузок надо все движения делать плавно, а при работе крана под уклон выносные опоры ставить так, чтобы уклон не превышал 3°.

Проверка устойчивости каждого крана производится по мето­дике, установленной и утвержденной Главной Государственной инспекцией Котлонадзора.