стр. Башенный кран

• Название: Башенный кран
• Дата: 11.02.2022
• Размер: 412.08 Kb.
• Имя файла: Stroitelnye.docx
• Тип: Документы; #358928

Башенный кран – это поворотный кран с подъемной или балочной стрелой, шарнирно закрепленной в верхней части вертикально расположенной башни. Устройство выполняет 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.

Типы и параметры башенных кранов определяются их технологическим назначением. Параметры башенных кранов регламентируются ГОСТами. Главным параметром башенного крана является грузоподъемность, т.е. наибольшая масса груза на соответствующем вылете. Поскольку грузоподъемность стреловых кранов переменна, ее характеризуют грузовым моментом. К основным параметрам относятся минимальный и максимальный вылеты, высота подъема и глубина опускания крюка, скорости рабочих движений, габариты, масса крана, показатели мощности и опорные нагрузки. Каждая базовая модель крана или ее исполнение снабжается грузовысотной характеристикой, представляющей зависимость грузоподъемности от высоты подъема и вылета, используемой при выборе крана или его оборудования при эксплуатации.

Базовые модели башенных кранов обозначаются буквами КБ (кран башенный) и цифрами. Первая цифра указывает размерную группу по грузовому моменту, две вторые – порядковый номер базовой модели, имеющей поворотную или неповоротную башню, четвертая – номер исполнения, отличающийся от базовой модели, например, длиной стрелы, высотой подъема, величиной максимальной грузоподъемности. После цифр может указываться обозначение очередной модернизации (А, Б, В) и климатическое исполнение для холодного, тропического и тропического влажного климата (ХЛ, Т, ТВ).

Принцип действия

В большинстве случаев используются башенные краны с поворотной башней. 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 канат от закручивания. Число блоков в подвеске определяется кратностью 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 разнесенными 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.

При канатоведении грузового каната при 4 и 2-х кратном полиспасте один конец грузового каната закреплен на грузовом барабане, а второй на стреловом барабане меньшего диаметра в обратном по отношению к стреловому направлении. При изменении вылета крюка грузовой канат будет сматываться (или наматываться) со стрелового барабана при неизменном по высоте положении крюка. Балочная стрела с грузовой - кареткой может быть установлена и в наклонном с переломом в 30° положении. При этом грузовая каретка может перемещаться по наклонной стреле при сохранении горизонтального хода груза и увеличенной высоте его подъема. Однако изготовление кранов с нижним расположением опорно-поворотного устройства, у которых вращается весь кран, кроме его ходовой части, при большой грузоподъемности с большой высотой подъема груза приводит к значительному увеличению всей массы крана. Поэтому башенные краны грузоподъемностью более 10 т изготовляются с неповоротной башней и вращающейся только верхней частью крана.

3. Грузовая характеристика стрелового крана

3.1 Опрокидывающий момент.
Опрокидывающей момент равен произведению веса груза на расстояние от линии вектора веса до ребра опркидывания. Кран находится в рабочем положении в строго вертикальном положении при минимальном вылете стрелы, .

=Gгруза * (Lстр * cos60 + r – b) = Gгруза * (28 * ½ + 2,5 – 1,5) = Gгруза * 15
3.2Удерживающий момент крана
Удерживающий момент крана в рабочем положении это произведение веса на расстояние от линии вектора веса до ребра опрокидывания.

Определим положение центра тяжести, путем математической статистики, построив уравнение моментов составляющих кран тел, относительно оси вращения. Статический момент конструкции




3.3 Определение максимальной грузоподъемности
Определим максимальную грузоподъёмность по условию его статической грузовой устойчивости. При этом

Gгруза * 28 + 2.5 * ½






3.5 Проанализируем грузовую характеристику

Угол наклона,	10	30	45	60
Максимальная грузоподъёмность, т	5,309	6,104	7,608	10,928

Вывод: колебания грузоподъёмности происходит в диапазоне 5,3-10,9, то есть 5,6 т;



3.6 Коэффициент собственной устойчивости.
Определим коэффициент собственной устойчивости крана при минимальном вылете стрелы. Примем давление ураганного ветра, создающего опрокидывающий момент в сторону противовеса равным 450 Н/м².








Кран является устойчивым при действии ураганного ветра.

4.Выбор каната грузоподъёмного механизма крана

Определим усилие в канате, набегающем на барабан лебедки грузоподъемного механизма при подъеме груза, вес которого равен максимальной расчетной грузоподъемности крана:

m – кратность грузового полиспаста;

η_пол – коэффициент полезного действия полиспаста.

КПД полиспаста с обводными блоками следует рассчитать по формуле:

, где

η - коэффициент полезного действия отдельного блока полиспаста или обводного блока (принимаем равным η=0,95);

m – кратность грузового полиспаста(4), шт;

n – количество обводных блоков(3), шт.



Определение разрывного усилия в канате грузоподъемного механизма:

, где

k_зап – коэффициент запаса прочности (принимаем равным 6).

P_раз = 6 * 17,18 = 103,08 кН

Выбираем канат для грузоподъемного механизма по ГОСТ 2688-80:

- канат типа ЛК-Р

- диаметр каната d=14 мм

- 6×19 проволок с одним органическим сердечником;

Расчетная площадь сечения всех проволок S=71,4 мм²;

Ориентировочная масса 1000 м смазанного каната m=728 кг;

Предел прочности проволоки при растяжении R=1764 Мпа =180 кгс/мм²;

Разрывное усилие каната в целом Р_раз=108 кН.

5. Выбор двигателя грузоподъемного механизма

Определим максимальную скорость каната, навиваемого на барабан лебедки по заданной максимальной скорости подъема груза с учетом кратности и КПД полиспаста:

, где

m – кратность грузового полиспаста;

V_п - максимальная скорость подъема груза, м/с.

0.4 * 4 = 1.6 м/с
Выбираем двигатель по рассчитанной мощности:

– тип электродвигателя – МТKF 411-6;

– номинальная мощность на валу (при тяжелом режиме работы ПВ=40%) - 22 кВт;

– скорость вращения – 935 об/мин

6. Описание техники безопасности при эксплуатации кранов

1. К управлению башенным краном допускаются лица, прошедшие медицинское освидетельствование и имеющие удостоверение на право управления краном, выданное квалификационной комиссией с участием инспектора Госгортехнадзора.

2. Удостоверение выдается сроком на один год, после чего машинист должен быть вновь проверен квалификационной комиссией с последующим продлением прав на управление краном.

3. Назначение на должность крановщика должно быть оформлено приказом.

4. При управлении краном машинист должен строго соблюдать правила технической эксплуатации кранов и правила по технике безопасности. Машинист должен помнить, что нарушение им правил эксплуатации крана может привести не только к простою башенного крана, но и вызвать тяжелую аварию с человеческими жертвами, за последствия которой в этом случае в первую очередь отвечает машинист.

5. Машинист должен производить все операции только по сигналам лично ему известных такелажников, имеющих при себе удостоверение на право обслуживания башенного крана. Выполнять работу по сигналам посторонних лиц запрещается. Исключением является сигнал «стоп», который выполняется машинистом вне зависимости от того, кем он подан.

6. Сигнализация осуществляется такелажником красным флажком в строгом соответствии с установленными правилами.

7. При выполнении ремонтных работ на кране машинист производит те или иные операции только по сигналам лиц, производящих ремонт.

8. Машинист имеет право контролировать работу такелажников, чтобы предупредить возможные нарушения правил по обслуживанию крана. Если он обнаружит, что такелажники нарушают правила, машинист имеет право потребовать проверки знаний такелажников.

9. Если между машинистом и такелажной бригадой возникают какие-либо недоразумения, машинист обязан обратиться за разрешением спорных вопросов к администрации строительства.

10. Во время своей смены машинист несет ответственность за вверенный ему кран и относящееся к крану оборудование.

11. Машинист должен обязательно участвовать в планово-предупредительном ремонте обслуживаемого им крана и в сдаче крана инспекции Госгортехнадзора. Во время проведения ремонтов на кране с выключенным портальным рубильником на рубильнике должен быть вывешен предупреждающий плакат «Не включать!».

12. Машинист обязан знать вес поднимаемого краном груза и вес отдельных строительных деталей.