Подъем и установка мачт кранов

Подъем и установка мачт является задачей, требующей спе­циальных расчетов, направленных на обеспечение безопасности работ при монтаже. На основе расчетов выбирают вспомогатель­ную стрелу подъемного полиспаста, лебедки и тормозные от-

Рис. 90. Схема подъема мачты способом «поворота»

тяжки, подъемные ванты и якоря, а также проверяют мачты на действие монтажных нагрузок.

Существуют три основных способа подъема мачт: подъем «скольжением», подъем «поворотом», подъем «падающей стре­лой». Выбор способа подъема зависит от размеров и веса мачты, условий монтажа, наличия на месте вспомогательных устройств и механизмов.

В зависимости от способа монтажа определяют расчетные усилия в элементах мачты.

При подъеме «скольжением» расчетное усилие в подъемном полиспасте определяется весом монтажной мачты с оснасткой.

При подъеме мачты способом «поворота» (рис. 90) усилие в подъемном полиспасте и рабочей ванте вспомогательной мач­ты определяется из условия отсутствия момента в опорной точке мачты при ее подъеме. При этом усилие 5_П в подъемном полис­пасте вспомогательной мачты будет:

_где q — вес поднимаемой мачты с оснасткой в т;

l — расстояние от опорного шарнира мачты до ее центра тяжести в м;

а — расстояние от опорного шарнира до подъемного полис­паста в м.

Усилие в рабочей ванте вспомогательной мачты при близ­ком расположении обеих мачт определяют по формуле

где β — угол наклона подъемного полиспаста к горизонту;

α — угол заложения вант вспомогательной мачты.

Рис. 91. Схема подъема мачты способом «падающей стрелы»

Сжимающее усилие во вспомогательной мачте:

где — усилие в сбегающей нитке подъемного полиспаста в Т;

Р—вес вспомогательной мачты с оснасткой в т;

Т₀— вертикальная проекция начального натяжения вант в т.

Сжимающее усилие в поднимаемой мачте с учетом продоль­ного изгиба:

При подъеме мачт способом «падающей стрелы» (рис. 91) наибольшие усилия на вспомогательную мачту и подъемный по­лиспаст будут действовать в начале подъема основной мачты из горизонтального положения; по мере подъема эти усилия сни­жаются.

Усилие в ванте, которой верх падающей стрелы соединен с поднимаемой мачтой, находят из уравнения опрокидывающего момента относительно центра опоры поднимаемой мачты по формуле:

где Q — вес поднимаемой мачты с оснасткой в т;

l — расстояние от опорного шарнира до центра тяжести мачты в м;

Н — высота поднимаемой мачты в м.

Усилие в подъемном полиспасте составит:

где h — высота падающей стрелы в м.

Сжимающее усилие, действующее вдоль оси падающей стре­лы, находят по формуле:

Сжимающее усилие в монтажной мачте

Максимальный изгибающий момент при подъеме мачты бу­дет в пролете между опорным шарниром и точкой крепления тяги

где — вес мачты без оснастки в т;

— вес оснастки в т;

— расстояние от точки подъема до оголовка в м.

Пример. Определить основные данные для установки мачты и найти усилие в элементах оснастки при ее подъеме. Высота мачты 60 м, вес 10 т, способ подъема — «падающая стрела». Мачта оснащена полиспастом грузо­подъемностью 25 г, весом 1 т.

Расстояние от пяты поднимаемой мачты до точки строповки ванты:

м

Высота падающей стрелы

см

Угол наклона ванты падающей стрелы;

откуда α = 26⁰ ЗЗ'.

Угол наклона полиспаста к вертикали принимаем β = 60°. Длина вант:

м

По ГОСТ 3079—55 принимаем для вант канат диаметром 37,5 мм. Вес 1 м каната 5,06 кг, разрывное усилие 82,85 Т (при расчетном пределе проч­ности 180 кГ/мм²).

Находим положение центра тяжести поднимаемой мачты при весе четы­рех вант 4 · 45 · 5,06 = 910 кг:

м

где — вес отдельных узлов мачты;

— расстояние от шарнира мачты до отдельного узла;

Q—вес поднимаемой мачты с оснасткой.

Усилие в ванте:

Т

Проверяем выбранный для вант канат.

23·3,5 = 80,5 < 82,85 Т.

Усилие в подъемном полиспасте: