7.4 Устройство, принцип действия и методика определения эксплуатационных параметров рабочего процесса башенного крана с поворотной башней и подъемной стрелой
Башенный кран этого типа представляет собой машину (рисунок 7.1), состоящую из вертикально расположенной башни, в верхней части которой установлена подъемная стрела. На противоположной от стрелы стороне башни крепится распорка. Верхняя часть башни заканчивается оголовком, нижняя часть башни опирается на поворотную платформу. Кроме того на поворотной платформе размещены грузовая лебедка (механизм подъема груза), стреловая лебедка, механизм поворота платформы и плиты противовеса. Поворотная платформа опирается на опорно-поворотное устройство. Опорно-поворотное устройство через кольцевую раму соединено с ходовым устройством. Ходовое устройство оборудовано многодвигательным электроприводом.
Кабина машиниста выполняется навесной и закрепляется в верхней части башни возле опорного шарнира стрелы.
Подъем и опускание груза осуществляется о помощью грузовой лебедки, грузового каната и крюковой подвески.
Металлоконструкции башни и стрелы крана выполняется либо сплошным трубчатым, либо решетчатыми.
Основные
параметры башенных кранов регламентируются
ГОСТ 13556-85 (СТ СЭВ 723-77). К ним относятся:
вылет
- расстояние по горизонтали от оси
вращения поворотной части крана до
вертикальной оси крюковой подвески;
грузоподъемность
- наибольшая допустимая для соответствующего
вылета масса груза, на подъем которого
рассчитан кран; грузовой моментМ
- произведение грузоподъемности на
соответствующий ей вылет, часто
используется в качестве главного
обобщающего параметра крана; Н
- высота подъема груза; В
-
база крана, т.е. расстояние между
вертикальными осями передних и задних
колес; К
- колея, т.е. расстояние между осями
рельсов;
- частота вращения поворотной части
крана;
- скорость передвижения крана с грузом;
-скорость
подъема и опускания груза.
Башенный кран относится к машинам циклического действия. Рабочий процесс его состоит из следующих циклически повторяющихся операций: подъем груза, изменение вылета стрелы (крюка) с грузом, поворот стрелы, передвижение о грузом, опускание груза, затем цикл повторяется.
1 – подкрановый путь; 2 – ходовое устройство; 3 – опорно-поворотное устройство; 4 – поворотная платформа; 5 – противовес; 6 – стреловая лебедка; 7 – грузовая лебедка; 8 – стреловой полиспаст; 9 – распорка; 10 - оголовок стрелы; 11 - грузовой канат; 12 - стреловой канат; 13 - стрела; 14 - грузовой полиспаст; 15 - крюковая подвеска; 16 - кабина машиниста; 17 - башня крана.
Рисунок 7.1 – Схема и параметры башенного крана с поворотной башней
Производительность крана зависит как от основных конструктивных его параметров, так и от ряда переменных величин: вида груза, квалификации машиниста и такелажника, характера выполнения операций, технологических и организационных перерывов в работе и т.п.
Производительность крана, достигаемая в конкретных производительных условиях при его режиме работы, включающем технологические и организационные перерывы в работе, называется эксплуатационной.
Часовая эксплуатационная производительность башенного крана определяется (т/ч)
,
(7.1)
где
3600 - переводной коэффициент размерности;
-грузоподъемность крана, т;
=0,8...О,9
- коэффициент использования крана по
грузоподъемности (отношение массы,
поднимаемого груза к номинальной
грузоподъемности крана);
=0,75...0,88
- коэффициент использования крана
по времени;
- продолжительность рабочего цикла
крана, с.
Продолжительность
рабочего цикла башенного крана
складывается из времени машинных
операций (
)
и времени выполнения ручных операций
(
)
.
(7.2)
Машинное время определяется (с)
,
(7.3)
где
-
коэффициент
совмещения операций, (
=0,5...0,9);
-время
подъема груза, с;
- время поворота стрелы, с;
- время на изменение вылета стрелы, с;
- время на перемещение крана, с;
- время опускания груза, с.
Время ручных операций складывается, (с)
,
(7.4)
где
- время, затрачиваемое на строповку
груза, с;
-
время затрачиваемое на установку груза
в рабочее положение и отсоединение
грузозахватных приспособлений, с.
В реальных условиях принимают:
.
В общем случаи, с учетом конструктивных параметров, продолжительность рабочего цикла башенного крана определяется (с)
,
(7.5)
где
- высота подъема груза, м;
- скорость подъема груза, м/с;
- путь стрелы в горизонтальной плоскости
при изменении ее вылета, м;
- путь перемещения крана, м;
- скорость изменения вылета стрелы, м/с;
- скорость передвижения крана, м/с;
- угол поворота стрелы крана в
горизонтальной плоскости в одну сторону,
град;
- частота вращения поворотной платформы
крана, с-1.
Количество
циклов работы крана в час:
.
С учетом коэффициента совмещения операций:
.
Сменная эксплутационная производительность башенного крана будет равна (т/см)
,
(7.6)
где
- продолжительность рабочей смены, ч.
Годовая выработка крана (т/год):
,
где
- рабочее время крана в течении года.