3.Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Одним із напрямків забезпечення ефективної і безпечної експлуатації стрілових самохідних кранів (ССК) є підвищення їх продуктивності і строку служби шляхом покращення динамічних характеристик.

Відомо, що головними причинами, які обмежують строк служби вантажопіднімальних кранів, є залишкові деформації і втомлювальні тріщини, які накопичуються і розвиваються в металоконструкції особливо під час перехідних процесів при роботі їх механізмів. Супроводжуються ці процеси різким підвищенням додаткових динамічних навантажень коливального характеру, які необхідно зменшувати до якомога меншої величини.

Одним з напрямків вирішення цієї задачі є динамічне гасіння коливань, суть якого полягає в приєднанні до силових ланцюгів механізмів допоміжних гасителів коливань з метою зниження коливального стану крана. В більшості випадків дослідники розглядають застосування гасителів коливань з позиції поглинання енергії або корекції пружно-інерційних параметрів системи. При цьому не враховується вплив робочих характеристик гасителів коливань на тривалість перехідних процесів. Слід також зазначити, що необґрунтоване розміщення цих пристроїв може не дати бажаного ефекту, а іноді, призвести до збільшення амплітуди динамічних коливань.

Таким чином, ця задача динаміки вантажопіднімальних кранів заслуговує подальшого вирішення, а одним з найбільш актуальних напрямків досліджень є покращення динамічних характеристик ССК. В рамках виконання даної роботи на основі аналізу динамічних процесів стрілових самохідних кранів із електроприводом сконструйоване та використане технічне рішення гідравлічного гасителя, в якому забезпечується змінний рівень дисипації енергії коливань.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота відповідає напрямку досліджень кафедри металорізальне обладнання і транспортні системи Української інженерно-педагогічної академії в рамках держбюджетних тем науково-дослідної роботи 0108U002468 «Підвищення ефективності роботи підіймально-транспортних систем», 0108U002469 «Підвищення ефективності роботи підіймально-транспортних машин».

Мета і задачі дослідження. Мета роботи полягає в підвищенні техніко – експлуатаційних показників стрілових самохідних кранів із електроприводом, а саме їх строку служби на основі аналізу динамічних процесів, конструюванням та використанням нових гідравлічних гасителів коливань, в яких реалізований раціональний закон зміни коефіцієнта демпфування.

Для досягнення поставленої мети вирішувались наступні задачі:

- аналіз динамічних характеристик ССК та встановлення причини відмов, які призводять до досягнення кранами граничного стану, аналіз методів, які запобігають їх появі;

- вивчення перспективних конструктивних рішень гасителів коливань, направлених на зменшення динамічних навантажень ССК;

- розробка еквівалентної схеми та математичної моделі, яка описує взаємний рух елементів стрілової системи з урахуванням робочої характеристики гасителя коливань, вивчення закономірностей взаємодії гасителів коливань з елементами стрілової системи;

- вибір раціональних параметрів та розробка технічного рішення гідравлічного гасителя коливань;

- розробка експериментальної фізичної моделі ССК з гасителями коливань в стріловій системі;

- планування і проведення експериментальних досліджень на фізичній моделі, перевірка адекватності результатів досліджень.

Об’єктом дослідження є динамічні процеси при виконанні операцій піднімання вантажу стріловим самохідним краном із електроприводом.

Предметом дослідження є динамічні характеристики ССК та закономірності впливу робочої характеристики і розміщення в стріловій системі гідравлічних гасителів коливань на динамічні навантаження крана.

Методи дослідження. У теоретичній частині використовуються числові методи розв’язання диференціальних рівнянь. У експериментальній частині використано методи тензометрії та технічних вимірювань, для обробки результатів досліджень використано методи теорії ймовірності та математичної статистики.

Наукова новизна отриманих результатів полягає в покращенні динамічних характеристик стрілових самохідних кранів із електроприводом шляхом виявлення закономірностей функціонування елементів стрілової системи з гідравлічним гасителем коливань, в якому розсіяння енергії коливань має змінний характер і залежить від заданого закону зміни сили опору гасителя.

Наукові положення, які виносяться на захист.

1. Ствердження, що використання гідравлічного гасителя коливань в вантажній підвісці дозволяє збільшити строк служби ССК.

2. Еквівалентна схема стрілової системи самохідного крана, до складу якої входить механізм піднімання вантажу і стріла з системою її підвіски. В систему підвіски стріли і вантажу включені гідравлічні гасителі коливань.

3. Математична модель, яка описує сумісний рух елементів стрілової системи з урахуванням поліспастової системи, зведеної сили приводу механізму піднімання та робочих характеристик гасителів коливань.

4. Ствердження, що найбільш ефективним з позиції «якості» перехідних процесів є:

- включення гасителя коливань в силовий ланцюг системи підвіски вантажу;

- застосування гідравлічних гасителів коливань телескопічного типу, в яких сила їх опору змінюється за регресивним законом;

5. Висновок, що вищезгадані гасителі коливань дозволяють збільшити період розгону приводу механізму піднімання до терміну, при якому коефіцієнт динамічності елементів стрілової системи може бути зменшений практично до 1.

6. Отримані залежності, що дозволяють кількісно і якісно оцінити вплив зміни коефіцієнта опору гасителя та терміну розгону приводу на коефіцієнт динаміки стрілової системи, за допомогою яких рекомендовані раціональні параметри гасителя коливань.

Практичне значення отриманих результатів.

1. Підтверджено причини передчасного виходу з ладу елементів металоконструкції стрілових самохідних кранів.

2. Розроблено рекомендації по зменшенню динамічних навантажень в елементах крана за рахунок включення в силовий ланцюг механізму піднімання і стрілової системи гідравлічних гасителів коливань.

3. Запропоноване конструктивне рішення нового гасителя коливань адаптивного типу.

4. Теоретичні та практичні результати дисертаційних досліджень впроваджені в навчальний процес кафедри металорізального обладнання і транспортних систем Української інженерно-педагогічної академії. Методика розрахунку динамічних навантажень стрілових систем ССК у вигляді програмного забезпечення передана експертно-діагностичній науково-дослідній лабораторії вантажопідйомних машин, та промислових споруд Східноукраїнського національного університету ім. В. Даля м. Луганськ та АТЗТ «Куряжський домобудівельний комплекс».

Особистий внесок здобувача в роботах, опублікованих в співавторстві: оцінено вплив перехідних процесів на умови роботи приводу механізму піднімання [1]; досліджені динамічні навантаження приводу механізму піднімання [2]; досліджено вплив інерційно-пружних параметрів багатомасової механічної системи приводу механізму піднімання на коливальний силовий процес [3]; розроблено динамічну і математичну моделі, що описують сумісний рух елементів стрілової системи з урахуванням гідравлічних гасителів коливань [5]; теоретично обґрунтоване місце встановлення гідравлічного гасителя коливань в стріловій системі крана [7]; перевірено ефективність застосування розробленого гасителя коливань на фізичній моделі крана [8].

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень, які виносяться на захист доповідались на науково-технічних конференціях, семінарах і радах: «XXXVIII науково-практичній конференції науково-педагогічних працівників, науковців, аспірантів та співробітників академії» м. Харків 2005 р. Міжнародній науково-практичній конференції «Современные направления теоретических и прикладных исследований» м. Одеса 2006, 2008 р. Міжнародному семінарі – симпозіумі «Современная строительная техника» м. Одеса 2008 р. Засіданні секції Науково-методичної ради з машинобудування і металообробки Міністерства освіти і науки України за напрямком «Підйомно-транспортні, будівельні, дорожні, меліоративні машини і обладнання, м. Макіївка 2009 р., м. Харків 2009 р. У закінченому вигляді дисертація доповідалася та обговорювалась на засіданні кафедри «Металорізальне обладнання і транспортні системи» УІПА (Харків 2010 р.), на кафедрі «Підіймально-транспортних машин і обладнання» НТУ «ХПІ» (Харків 2010 р.), на кафедрі «Підіймально-транспортна техніка» СНУ ім. Володимира Даля (Луганськ 2010 р.).

Публікації. Результати дисертації опубліковані в 7 статтях, опублікованих в спеціалізованих наукових журналах, затверджених ВАК України, а також в 1 тезі доповідей на науковій конференції, отримано один декларативний патент України.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота містить вступ, 4 розділи основної частини, загальні висновки, список використаної літератури і додатки. Повний обсяг дисертації складає 156 сторінок, з них 73 ілюстрацій, 18 таблиць, 5 додатків на 18 сторінках, 133 використаних літературних джерела на 14 сторінках.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступній частині обґрунтовано актуальність і новизну теми, сформульовано мету і завдання досліджень, визначено наукову новизну та практичне значення отриманих результатів.

Перший розділ присвячено стану проблеми, зроблено аналіз парку ССК, класифікацію пошкоджень і виявлення причин їх виникнення, зроблено аналіз попередніх досліджень присвячених динаміці вантажопіднімальних машин.

Зроблений огляд робіт, присвячених динаміці вантажопіднімальних машин таких авторів, як Динник А.Н., Федоров М.М., Голубенцев А.Н., Казак С.А., Шефлер М., Комаров М.С., Лобов М.О. та багатьох інших авторів.

Значний внесок у вирішення питань зменшення динамічних навантажень на елементи вантажопіднімальних машин при перехідних процесах зробили такі вчені як Будіков Л.Я., Ловейкін В.С., Григоров О.В., Нестеров А.П., Колісник М.П., Хмара Л.А. та інші.

З огляду робіт встановлено, що велика кількість досліджень присвячена зменшенню динамічних навантажень кранів мостового типу, стрілові самохідні крани в цьому плані найменш вивчені об’єкти.

Аналіз парку ССК показав, що частка кранів, які відпрацювали свій строк служби в середньому складає 75% від загальної кількості, а основною причиною їх списання є пошкодження від втомленості елементів металоконструкції, що виникають в результаті динамічних навантажень. Також встановлено, що основну частину динамічних навантажень сприймає і розповсюджує стрілова система самохідного крана при операціях піднімання – опускання вантажу, до складу якої відносяться: привод механізму піднімання, система підвіски вантажу та стріла зі стріловою поліспастовою системою.

Аналіз способів зменшення динамічних навантажень показав, що перспективним є включення в силовий ланцюг стрілової системи гідравлічного гасителя коливань. В попередніх дослідженнях гасителі коливань розглядаються з позиції поглинання енергії або корекції пружно-інерційних параметрів системи. При цьому не враховується вплив характеристик гасителів коливань на тривалість перехідних процесів.

Це обумовлює необхідність пошуку закономірностей взаємодії гідравлічних гасителів коливань з елементами металоконструкції і механізму піднімання ССК. З урахуванням проведеного аналізу сформульовані основні завдання дослідження. Самохідні крани мають автономний привод, великі маневреність і мобільність. Вони дають змогу виконувати вантажно-розвантажувальні й монтажні роботи в різних галузях промисловості, будівництві, сільському господарстві, пересуваючись на великі відстані. За конструкцією ходової частини крани поділяють на автомобільні, пневмоколісні та гусеничні.

У самохідних кранах на поворотній платформі прикріплено стрілу і змонтовано такі механізми; підйому вантажу, зміни вильоту стріли., повороту крана; механізм пересування крана розміщується на ходовій неповоротній частині крана. Якщо кран працює з двухканатным грейфером, то підйомних механізмів два: один -- для піднімання, інший -- для замикання грейфера.

Керують механізмами з кабіни, яка розміщується на поворотній частині крана. Привод кранових механізмів може здійснюватися за трьома схемами:

1) від одного двигуна внутрішнього згоряння (д. в. з) через трансмісійні вали і зчіпні муфти;

2) від індивідуальних електродвигунів, які дістають енергію від системи д. в з,-- генератор постійного чи змінного струму;

3) від гідравлічних приводів, де гідравлічні насоси подають рідину до гідромоторів кожного механізму.

Електричний та гідравлічний приводи є основними приводами в самохідних стрілових кранах. При цьому спрощується керування механізмами, підвищується надійність кранів.

Крани з гідравлічними приводами робочих механізмів мають досить хорошу маневреність, порівняно невелику масу, можливість регулювання в широких межах швидкості механізмів, що підвищує їхні експлуатаційні показники.

Стрілове обладнання і опорно-поворотні пристрої кранів. Конструктивно стрілове обладнання залежить від типу крана: канатно-підвісне -- для кранів з електричним і механічним приводами, жорсткоопорне (жорсткопідвісне) --для кранів з гідроприводами.

Застосовуються такі типи стріл (рис. 1): пряма коротка З, пряма телескопічна 4, пряма з ріжком 2 і з довгим ріжком 1. Ріжки, шарнірно з'єднані з основною стрілою, призначені для збільшення площі обслуговування.

Крани малої вантажопідйомності для підвищення маневреності мають телескопічну стрілу. Для кранів з гідроприводами жорстко опорні стріли теж виготовляють телескопічними, розсунення І нахил яких здійснюються гідроциліндрами.

Для виготовлення стріл використовують низьколеговану сталь та легкі сплави (алюмінієві, магнієві), які зменшують масу стріли до 50 %. Це дає змогу збільшити виліт стріли на 15...20 % або вантажопідйомність крана на 20...25 %.

Кран обертається на опорно-поворотному пристрої. Оскільки центр ваги поворотної частини крана розміщується зовні кола котіння, то опорний пристрій повинен сприймати також і відривні зусилля.

Найбільш досконалими опорно-поворотними пристроями стрілових кранів (рис. 2) слід вважати підшипникові, які мають менші габаритні розміри особливо за висотою, добре центрують поворотну частину крана відносно неповоротної, мають менші втрати на тертя і характеризуються простотою обслуговування.

При порівняно малих навантаженнях кранів застосовують кулькові пристрої; на рис. 2, а, б показано пристрої .з зубчастими сідали внутрішнього і зовнішнього зачеплення. При великих навантаженнях установлюють роликові (д) та комбіновані кульково-роликові пристрої (в). Коткові пристрої, які спираються на рейковий опорний круг (г), застосовують з центральною цапфою, відносно якої обертається кран. Але вони не мають переваг підшипникових пристроїв і застосовуються обмежено.

Автомобільні крани "монтують на стандартних чи спеціальних шасі вантажних автомобілів. Пересуваються крани з опущеною стрілою і закріпленим гаком. Привод може бути від загального двигуна внутрішнього згоряння, від індивідуальних електричних або гідравлічних двигунів.

На рис. 3, а показано змонтовані на автомобілі 10 механізми з індивідуальними електроприводами, які живляться від синхронного генератора 9, що приводиться від д. в. з. через коробку відбору потужності. Поворотну раму встановлено на опорно-поворотному пристрої 2, на ній закріплено стрілу / і змонтовано механізми підйому вантажу 6, обертання крана 7, підйому стріли 5 та грейферну лебідку 4. Краном керують з поста 8. Нижня неповоротна рама має виносні опори і стабілізатор 3, які забезпечують стійкість Зрана. Перед початком роботи кран установлюють на висоті опор, а ресори блокують. При роботі без відкидання опор на нижній рамі встановлюють стабілізатор, який блокує ресори автомобіля. Портал як опору канатного поліспаста виготовляють із труб.

Промисловість розробила автомобільні крани з гідроприводами КС-1571; КС-2571; КС-3571; КС-4571 і КС-5471 вантажопідйомністю відповідно 4; 6,3; 10; 16 і 25 т з телескопічною стрілою коробчастого перерізу довжиною 10,5...21,75 м.

Гідроприводами обладнані механізми підйому, зміни вильоту, обертання крана, зміни довжини стріли, а також виносні опори! Передбачено гідравлічне блокування ресор, яке забезпечує жорстке з'єднання стріли з шасі, що підвищує стійкість крана.

Рис. 3 Автомобільні крани

На кранах установлено типові об'ємні гідроприводи з робочим тиском 16 МПа. Поворотна платформа спирається на раму роликовим опорно-поворотним кругом і приводиться в рух аксіально-поршневим гідромотором через двоступінчастий косозубий редуктор. На кранах вантажопідйомністю 10 і 16 т лебідка приводиться від гідромотора через планетарний редуктор, вмонтований у барабан. Транспортна швидкість крана 70...80 км/год. Кран К.С-5471 вантажопідйомністю 25 т установлено на спеціальному шасі з трисекційною телескопічною стрілою довжиною 10,7 м. Стріла може мати ріжок довжиною 8,5 м. Транспортна швидкість крана 50 км/год. Привод механізмів -- від індивідуальних гідромоторів, піднімання стріли -- від гідроциліндрів.

Автомобільний гідравлічний кран КС-4571 (рис. 3, в) обладнано телескопічною стрілою з жорсткою підвіскою; він характеризується високим ступенем уніфікації. Телескопічна стріла має одну нерухому секцію і дві рухомі, які спираються на ролики; переміщується довгоходовими циліндрами подвійної дії (хід 6 м) з канатним мультиплікатором.

Привод насосів 6 І 7 (рис. 3, б) здійснюється від автомобільного двигуна 1 через коробку передач 2, роздавальну коробку 3, коробку відбору потужності 4 і роздавальний редуктор 5.

Механізм повороту платформи (рис. 3, г) складається з гідромотора / аксіально-поршневого типу, триступінчастого конічно-циліндричного редуктора 3, колодкового гальма 2 з гідроприводом, зубчастого колеса 4, яке входить у зачеплення із зубчастим вінцем опорно-поворотного круга і повертає кран.

Привод вантажної лебідки (рис. 3, д) складається з аксіально-поршневого гідромотора 1, планетарного двоступінчастого редуктора 4, вмонтованого в барабан З, стрічкового гальма 2. Для запобігання перевантаженням установлено обмежувач вантажопідйомності, який забезпечує автоматичне вимикання всіх приводів крана при недопустимих перевантаженнях. Обмежувач складається з датчиків кута підйому стріли, довжини стріли та зусиль.

Обмежувач вантажопідйомності має електронно-обчислювальний пристрій, який ураховує безступінчасту зміну довжини стріли і масу вантажу, ідо піднімається. Кабіна машиніста має теплоізоляцію, обладнана обігрівом І електричним снігоочисником. Кран може працювати при низьких температурах (--40 °С), для чого він обладнується спеціальним пристроєм підігрівання мастила.

У Німеччині широко застосовуються гідравлічні стрілові самохідні крани (рис. 3, є) з телескопічною стрілою. Їхня вантажопідйомність десята 120 т, найбільша висота підйому -- 75 м, маса крана -- 84 т. Рухомі секції телескопічної стріли переміщуються гідроциліндрами з ходом поршня до 7 м. Стріли виготовляють з легованої сталі. Вантажопідйомні лебідки виконують з планетарними або циліндричними редукторами, багатодисковим гальмом і барабаном для багатошарової намотки. Виносні опори обладнують гідроприводами, якими керують з пульта машиніста. Крани обладнують електронними обмежувачами вантажопідйомності, які враховують поточну довжину стріли, кут нахилу І масу вантажу. При досяганні граничного перекидного моменту механізми крана автоматично вимикаються.

Фірма «Grove» (США) випускає гідравлічні стрілові крани вантажопідйомністю 11...110 т з вильотом стріли 3,8...47 м і висотою підйому 16...80,7 м. Стріла телескопічна, багатосекційна, з однією жорсткою підвісною і з двома-чотирма висувними секціями. Для зменшення маси стрілу виготовляють із сталі підвищеної міцності,' в деяких кранах стріли роблять ґратчастими. Гідропривод крана виконано з регулюванням швидкості механізмів шляхом зміни частоти обертання приводного двигуна насоса. На кранах установлено .шестеренні гідромашини, які мають високу надійність, малу вартість і невелику металомісткість. Крани монтують на шасі підвищеної маневреності. Вони обладнуються електричними обмежувачами вантажопідйомності й керуються мікропроцесорами.

Фірма «Каtо Works Co Ltd» (Японія) випускає стрілові крани з гідроприводами вантажопідйомністю 8...75 т з вильотом стріли 3...75 м і висотою підйому гака 3...31 м. Стріла телескопічна коробчастого перерізу з числом рухомих секцій, яке залежить від вантажопідйомності: двосекційна -- для 8 т, трисекційна -- для 16...20 т, чотирисекційна для -- З0...75 т. Нахил стріли здійснюється за допомогою гідроциліндрів двосторонньої дії.

Для механізмів підйому та повороту платформи застосовують низькомоментні аксіально-поршневі гідромотори з черв'ячними або циліндричними зубчастими редукторами і стрічковими чи дисковими гальмами. На деяких кранах застосовують поршневі гідромотори з регульованим робочим об'ємом залежно від навантаження.

Передбачено опускання гака зі швидкістю вільного падіння, для чого керована муфта вимикає барабан від редуктора. Механізми виносних опор гідравлічні, керуються з пульта. Нахил крана контролюється приладами, встановленими на шасі й в кабіні машиніста. Кран обладнано приладами безпеки, які автоматично вимикають двигуни і одночасно вмикають гальма.

Пневмоколісні крани (рис. 4, а, б) характеризуються мобільністю і великою вільністю руху по дорогах з різним покриттям.

Випускають крани вантажопідйомністю 16...100т, ходова частина яких виконується залежно від вантажопідйомності три- чи чотиривісною на спарених пневматичних шипах. Задні осі непідресорені або з жорсткою підвіскою. Для збільшення коефіцієнта зчеплення коліс застосовують спеціальні шипи з крупним рисунком протектора або шини низького тиску. Ходова рама спирається на задні колеса через балансири; передня неприводна вісь шарнірно з'єднана з рамою.

Як і в Інших типах мобільних кранів, тут використовують два типи приводів; 1) від д. в, з. через трансмісійні вали та зчіпні муфти -- для кранів малої вантажопідйомності; 2) дизель-електричний або дизель-гідравлічний на кожний механізм. Основним типом є індивідуальний електропривод постійного струму з керуванням за системою генератор -- двигун; він забезпечує регулювання швидкості в широких межах.

Пневмоколісні крани

Випускні опори крана, які забезпечують стійкість, одночасно знижують його маневреність при роботі. Розроблено спеціальні конструкції високих опор на котках (рис. 4, а). Стійкість крана може досягатись установленням пневматичних ходових коліс на розвідних кронштейнах (рис. 4, б).

Механізми пересування пневмоколісних ходових кранів виконують таких типів: диференціальний; бездиференціальний -- за допомогою конічних передач; з індивідуальним приводом на кожне приводне колесо (мотор-колесо). У двох перших схемах переміщення передається від д. в. з. через трансмісію. Індивідуальний привод може бути електричним чи гідравлічним.

У мотор-колесах двигун і редуктор розміщують всередині колеса або зовні його. Конструкція першого типу може бути реалізована лише в пневмоколесах великого діаметра і, крім того, потребує пристрою для інтенсивного охолодження.

Конструкцію мотор-колеса із зовнішнім двигуном наведено на рис. 4, в. До корпусу з фланцем 6 прикріплено електродвигун 7, який через редуктор 5 обертає ведучий стакан З з внутрішнім зубчастим зачепленням; обід 2 з пневмошиною 1 обертаються в підшипниках 4.

На рис. 4, г показано гідравлічний привод ходового колеса 1 за допомогою радіально-поршневого гідромотора 2. Порівняно з попередньою ця конструкція більш компактна, має меншу масу та більшу надійність. Створено пневмоколісний кран вантажопідйомністю 300 т на семивісному шасі з гідроприводами та телескопічною стрілою завдовжки 90 м (Німеччина).

Гусеничні крани характеризуються підвищеною прохідністю на ґрунтах малої твердості. Швидкість руху -- до 6 км/год. Перебазування на великі відстані здійснюється за допомогою важковозів. Гусеничний крап (рис. 5, а) складається з поворотної платформи 2 з силовою установкою, механізмами і кабіною 3, гусеничного ходу 1, стріли 4, ріжка 5, гакової підвіски 6.

На рис. 5, б наведено графіки залежності вантажопідйомності крана від вильоту стріли і висоти підйому вантажу (при 1 = ЗО м). З графіків видно, що чим більший виліт, тим менші вантажопідйомність і висота підйому вантажу.

Рис. 5 Гусеничний кран (а), графіки залежності вантажопідйомності від вильоту стріли та висоти підйому гака (б), обладнання на поворотній платформі (в).

На поворотній платформі (рис. 5, в) розміщуються силова дизель-електрична установка 1, лебідка 5 головного підйому, лебідка 2 допоміжного підйому, стрілопідйомна лебідка 3, механізм обертання 4 та кабіна керування 6. У цих кранах застосовують переважно д. в. з. із дизель-електричною або дизель-механічною системою привода. Гусеничні крани з силовою установкою на змінному струмі можуть працювати від зовнішньої мережі.

Крани типу СКГ вантажопідйомністю 40, 63, 100 160 250 т випускають з різними видами робочого обладнання: трубчасті стріли з короткими ріжкамит та стріли-башти з довгими ріжками (до -50м) .

Механізм пересування виконують індивідуальним приводом за різними схемами залежно від габаритних розмірів ходової частини.

Опорно-поворотні пристрої можуть бути кулькові (при невеликих навантаженнях), роликові або комбіновані кульково-роликові.

Конструкцію гусеничного крана ДЕК-50 з баштово-стріловим обладнанням (довжина стріли 15, З0, 40 м, ріжка 10 м) показано на рис. 6, а. На платформі крана розміщено такі механізми (рис. 6, в): головного підйому 4 з дводвигунним приводом і диференціальним редуктором повороту 2, стрілопідйомний 5, допоміжного підйому 6, пересування крана 3, а також силову дизель-генераторну установку 1.

Гусеничні крани з підвищеною вантажною стійкістю

Підвищення вантажонесучої здатності стрілових кранів можна досягти збільшенням їхньої стійкості за рахунок регульованих противаг, застосуванням виносних опор, спиранням стріли на допоміжний пристрій та ін. На рис. 6, б показано кран, в якого несуча здатність збільшена завдяки встановленню стріли на окремий візок, який рухається по кільцевій рейці за допомогою поворотної балки.

Перевезення будівельних вантажів

4.Яких умов треба додержувати при перевезенні залізобетонних конструкцій на автомобільному транспорті.

У нашій країні з року в рік збільшується обсяг промислового, енергетичного, сільськогосподарського та особливо житлового та культурно-побутового будівництва. На його темпи, ефективність, а також на вартість безпосередньо впливає чітка в Киеве, якісна робота транспорту з перевезення будівельних матеріалів, конструкцій, деталей. Номенклатура будівельних вантажів дуже різноманітна. Це навалочні та насипні вантажі (грунт, пісок, шлак, щебінь, гравій та ін), стінові матеріали (цегла в Киеве, цегляні, бетонні, шлакові блоки, панелі), залізобетонні вироби, металеві конструкції, довгомірні вантажі (ферми, труби, балки, дошки та ін), будівельні розчини (цементний розчин, рідкий бетон і ін), що пилять вантажі (цемент, вапно) і т.д. Пунктами відправлення будівельних вантажів є в основному місця видобутку, будівельні майданчики, склади, підприємства промисловості будівельних матеріалів, пунктами призначення - підприємства промисловості будівельних матеріалів, склади, будівельні майданчики.

Умови перевезення будівельних вантажів досить важкі. На будівельних об'єктах внаслідок непостійності фронту робіт під'їзні шляхи та майданчики для навантаження-розвантаження не мають твердого покриття. Обмеженість розмірів вантажно-розвантажувальних майданчиків призводить до необхідності проводити при навантаженні-розвантаженні часті складні маневрування. Запиленість повітря в суху пору року висока. Відстані перевезення в залежності від виду вантажу та інших факторів складають від 1 до 40 км.

Особливості роботи автомобілів в будівництві визначають наступні основні вимоги до їх конструкції.

У зв'язку з широкою номенклатурою вантажів виникає необхідність застосування різного за призначенням рухомого складу: автомобілів-самоскидів, автомобілів і причепів-цементовозів, растворовозов, панелевози, фермовозов, причепів-ваговозів і т.д. x

До автомобілів-самоскидами, що застосовуються у будівництві, пред'являються наступні основні вимоги. Їх вантажопідйомність і обсяг кузова повинні встановлюватися виходячи з умов спільної ефективної роботи з екскаватором. У зв'язку з важкими дорожніми умовами і стисненістю вантажно-розвантажувальних майданчиків максимальна вантажопідйомність самоскидів не повинна перевищувати 20 т. Динамічний фактор на першій передачі повинен забезпечувати надійне подолання підйомів при виїзді з котлованів. Для полегшення маневрування в обмежених умовах пред'являються підвищені вимоги до параметрів компактності. Конструкція кузова автомобілів-самоскидів, призначених для будівельних розчинів, не повинна допускати їх расплесківанія. Кузови самоскидів, призначених для перевезення в'язких, що прилипають до кузова вантажів, при необхідності повинні обладнуватися пневматичними і електричними вібраторами. Ефективним засобом є облицювання внутрішньої поверхні кузова такими матеріалами, до яких в'язкі вантажі не прилипають. Кузови автомобілів-самоскидів, призначених для перевезення бетону, обладнуються подвійним днищем і системою обігріву відпрацьованими газами двигуна в Киеве, що запобігає "схоплювання" бетону взимку при низьких температурах і прилипання його до днища і бортів. Додаткове днище 2 пристрої для обігріву кузова автомобіля-самоскида (рис. 4.15) укладається на приварені до основного днища кузова січня металеві куточки 3. Воно приварюється до основного днища і переднього борту. Щілина між основним і додатковим днищем закривається зігнутим металевим куточком. У простір між ними по впускного патрубка 6 подаються відпрацьовані гази двигуна. Металеві куточки створюють своєрідний лабіринт, проходячи по якому відпрацьовані гази підігрівають всю площу днища. Коли платформа автомобіля опущена в Киеве, фланець 7 патрубка щільно прилягає до фланця 8 впускного трубопроводу 9, закріпленого на рамі автомобіля і з'єднано із випускним трубопроводом 4. Заслінка у випускному трубопроводі дозволяє перекривати його, і тоді відпрацьовані гази надходять в простір між днищами. Їх випуск здійснюється через випускний патрубок 5.

На самоскидах, зайнятих у будівництві, при малій довжині поїздки (1 ... 4 км) і відсутності експедиторів немає необхідності встановлювати двомісну кабіну. Тим більше що одномісна кабіна менш металомістких і забезпечує кращу оглядовість автомобіля, що дуже важливо при роботі в умовах обмежених будівельних майданчиків.

Двигуни самоскидів повинні мати посилену систему фільтрації повітря, що поступає в циліндри двигуна; повинна бути обладнана вентиляційної установкою та установкою для фільтрації повітря, що поступає кабіна водія.

У будівництві широке застосування знайшли автомобілі-цементовози для безтарного перевезення цементу, що займає значну питому вагу в загальному обсязі перевезень будівельних вантажів. Цемент - пилоподібний вантаж, псується при зволоженні, злежується під час перевезення і має абразив-ністю. Перевезення цементу в герметично закритих ємностях на спеціалізованому рухомому складі забезпечує його збереження при навантаженні-розвантаженні, транспортуванні, а також захист повітряного басейну від попадання в атмосферу шкідливих речовин.

Цементовози представляють собою спеціалізовані автопоїзда в Киеве, що складаються з сідельних тягачів та напівпричепів-цистерн.

Система розвантаження цементовозу - пневматична від стисненого повітря, що надходить від компресора в Киеве, який має привід від двигуна автомобіля-тягача.

Перевезення будівельних вантажів

Компресор 7 подає стиснене повітря через влагомаслоот-дільник 8 до повітророзподільник 11, після чого через кран 9 по трубопроводу 6 до аеродніщу 14, а по трубопроводу 4 через кран 2 до форсунки 1 розвантажувального патрубка 3. У зворотному напрямку цемент не може переміщатися завдяки клапанів 5 і 10. Аеродніще представляє собою лоток, закритий шарами пористої бавовняної тканини 13, покладеної на металеву сітку 12. Проникаючи через цю сітку і шари тканини, стиснене повітря дробить цемент на дрібні струмки і, змішуючись з ним, надає йому текучість. Виходячи потім через розвантажувальний патрубок 3 та форсунку 1, повітря захоплює за собою цемент і подає його по шлангу до місця призначення.

Перевезення товарного бетону, крім звичайних автомобілів-самоскидів, може здійснюватися автомобілями-бетонозмішувачами, що забезпечують безперервне перемішування бетонної суміші або її приготування із сухих компонентів і води під час руху. Конструкція автомобіля-бетонозмішувача (рис. 4.17) складається з шасі автомобіля, змішувального барабана 2, завантажувально-розвантажувального пристрою 3, бака 1 з обладнанням для подачі і дозування води, приводу 4 змішувального барабана в Киеве, що представляє собою резервуар з вбудованими в нього лопатями. Привід змішувального барабана може бути механічним від автономного двигуна внутрішнього згоряння або гідравлічним з відбором потужності від двигуна автомобіля або автономного двигуна.

Обсяг готового замісу бетонозмішувачів на шасі МАЗ становить 2,5 м3, на шасі КрАЗ - 3,2 м3. За кордоном випускають автомобілі-бетонозмішувачі великої продуктивності на шасі напівпричепів (обсяг замісу в них досягає 10 м3).

Автомобілі-бетонозмішувачі застосовують для перевезення бетонної суміші на значні відстані. При масових перевезеннях товарного бетону з бетонних заводів на будівельні майданчики на відстань до 20 ... 30 км використовуються звичайні автомобілі-самоскиди.

За умовами перевезень та конструкції залізобетонні вироби можна розділити на наступні основні групи: деталі і конструкції невеликих розмірів, стінові панелі та перегородки, ферми і балки, об'ємні елементи (блок-секції, сантехкабину).

Перевезення деталей і конструкцій невеликих розмірів здійснюється на бортових автомобілях і автопоїздах, що складаються з автомобілів-тягачів та напівпричепів.

При перевезенні стінових панелей і перегородок необхідно дотримуватися ряду умов: щоб уникнути поломок панелі повинні встановлюватися вертикально або похило (не більше 8 ... 12 ° до вертикалі) і надійно закріплюватися; розміщення панелей при транспортуванні повинна забезпечувати їх вивантаження в будь-якій послідовності і, нарешті, при перевезення облицьованих панелей необхідно виключати можливість їх тертя між собою. Для перевезення панелей застосовуються автопоїзда-панелевози, що складаються з автомобілів-тягачів та напівпричепів. Розрізняють панелевози: хребтові, у яких розміщуються панелі по обидва боки просторової несучої ферми, розташованої уздовж поздовжньої осі автопоїзда; касетні, що мають касету для розміщення панелей; рамні, що мають раму, на якій вертикально закріплена касета.

За способом завантаження напівпричепи-панелевози діляться на панелевози з центральною завантаженням, з бічним завантаженням і з центральною і бічним завантаженням одночасно. У нас прийняті для експлуатації ферменних напівпричепи-панелевози з центральним розташуванням ферми - хребтових панелевози й з бічними плоскими несучими фермами-касетний панелевози.

Перевезення будівельних вантажів

Основні вимоги до конструкції панелевози: пристосованість для перевезення панелей у вертикальному або близькому до нього положенні; невелика навантажувальна висота (не більше 0,8 м), що забезпечує перевезення панелей з транспортним габаритом по висоті не більше 3,8 м; можливість переведення панелей в горизонтальне положення при розвантаженні; розміри касет або вантажних майданчиків повинні забезпечувати завантаження панелевози з максимальним використанням вантажопідйомності, а також зручність навантажувально-розвантажувальні-них робіт; укомплектованість гідравлічними опорами (одностороннього або двосторонньої дії) з управлінням ними з кабіни тягача; напівпричепи-панелевози зі збільшеною базою повинні мати поворотну систему заднього візка з приводом від автомобіля-тягача; забезпечення захисту панелей від механічних впливів і попадання бруду при транспортуванні.

Для транспортування широко застосовуються в будівництві промислових будівель і споруд залізобетонних ферм, довжина яких сягає 30 м і більше, використовуються автопоїзда-фермовози. Для перевезень цього виду вантажу характерно погіршення маневреності, стійкості транспортного засобу при русі на поворотах і по поганій дорозі, необхідність виключення сприйняття фермою зусиль кручення та поздовжнього вигину, переданих на раму транспортного засобу при русі по нерівній дорозі. Останнє може не поширюватися на аркові ферми довжиною до 18 м, транспортування яких допускається на автопоїздах, що складаються з автомобіля-тягача і причепа-розпуску. Сучасні »фермовози представляють собою напівпричепи скелетної конструкції касетного типу. Основні вимоги до них: забезпечення можливості перевезення ферм в робочому положенні; виконання напівпричепа по низькорамні схемою з вантажної висотою не більше 0,7 м; обладнання візки напівпричепа керованими колесами.