книги из ГПНТБ / Смирнов, В. И. Строительные машины учебник

Данные подъемники имеют грузоподъемность 2,5—5,0 кн, высо­ ту подъема от 25 до ПО м и скорость подъема до 0,6 м/сек.

Несмотря на простоту устройства такие подъемники в настоя­ щее время применяются ограниченно из-за сложности установки верхней консоли, испытывающей дополнительные нагрузки от веса и натяжения канатов-струн.

Рис. 9-12. Схемы самоходных подъемников: а — телескопический; б — шарнирно-рычажный

С а м о х о д н ы е п о д ъ е м н и к и монтируются на базе авто­ мобилей, тракторов или на самоходном шасси. Их грузоподъемный орган выполнен в виде люльки, приспособленной в основном для подъема людей.

В зависимости от устройства несущей конструкции данные подъемники бывают телескопические и шарнирно-рычажные.

Телескопические подъемники (монтажные вышки) (рис. 9-12, а) обеспечивают подъем люльки 4 только по вертикали. Их вышка состоит из нескольких труб 5 или цилиндров, входящих друг в друга. Выдвижение труб (цилиндров) при подъеме вышки про­ изводится под действием канатно-блочного или гидравлического привода.

В вышках с канатно-блочным приводом нижняя труба подни­ мается канатом 2 , который наматывается на барабан лебедки 1 . Остальные трубы поднимаются одновременно с первой полиспастом обратного действия 3. Блок полиспаста установлен на трубе, куда входит поднимаемая секция. При подъеме первой она перемещает блок, натягивающий трос, прикрепленный своим концом к выдви­ гаемой секции.

, Гидравлический привод монтажных вышек по принципу работы схож с механизмом подъема гидравлического домкрата, работаю­ щего от насоса.

170

Для ограничения подъема люльки, установленной на централь­ ной трубе-штоке, имеется конечный выключатель, который авто­ матически выключает привод механизма подъема. В транспортном положении вышка укладывается горизонтально.

Грузоподъемность люльки монтажных вышек равна 2 кн. вы­ сота подъема до 23 м, скорость подъема 7,5 м/мин. Они исполь­ зуются главным образом для работ на линиях электропередач.

Самоходные шарнирно-рычажные подъемники (рис. 9-12,6) имеют складывающуюся из двух-трех секций шарнирно-сочленен­ ную мачту. Нижняя секция 4 установлена на платформе 3, которая может поворачиваться вокруг оси электродвигателем 9. На верх­ ней секции 5 подвешивается одна или две люльки 6 грузоподъем­ ностью 2 кн. Подъем люлек осуществляется поворотом секций от­ носительно друг друга. Это движение обеспечивается рычажно­ винтовым механизмом с электроприводом. Гайка 8 механизма вра­ щается электродвигателем и заставляет вывинчиваться или ввин­ чиваться винт 7, соединенный с секцией мачты. Такая конструк­ ция мачты позволяет перемещать люльки в различных направле­ ниях и на различную высоту. Рама 2 подъемника устанавливается на пневматических колесах с приводом от электродвигателей. При работе подъемник опирается на аутригеры (выносные опоры) 1. Вы­ сота подъема люлек равна 12—18 м, наибольший вылет — 9—12 м.

Данные, подъемники успешно заменяют стремянки, леса, под­ весные люльки и прочие приспособления для ремонта, очистки и окраски зданий и сооружений, а также для других работ.

В целом строительные подъемники целесообразно применять при небольшом объеме строительных работ, например при строи­ тельстве отдельно стоящих зданий, когда не оправдываются значи­ тельные расходы по доставке и монтажу кранов, а также для сов­ местной работы с краном, обеспечивая подачу небольшого коли­ чества материалов и штучных грузов.

При использовании строительных подъемников необходимо сле­ дить за выполнением правил техники безопасности, основные из которых заключаются в следующем:

—- выносные лебедки для подъемников следует устанавливать

взакрытых помещениях (будках) с дощатым полом;

—на каждом подъемнике необходимо обозначать его предель­

ную грузоподъемность;

— па разгрузочных площадках мачтовых подъемников должны быть предусмотрены подъемные решетки, сблокированные с плат­ формой подъемника;

— клети или груз запрещается оставлять в подвешенном со­ стоянии во время перерывов в работе и находиться под грузом или клетью;

— у места управления подъемником следует устраивать сигна­ лизацию со всех этажей, на которых производится погрузка и раз­ грузка.

171

Глава 10

СТРОИТЕЛЬНЫЕ КРАНЫ

Строительные краны представляют собой машины цикличного действия, предназначенные для вертикального и горизонтального перемещения груза. Их работа состоит из следующих операций: закрепление груза, подъема груза на требуемую высоту, перемеще­ ние и опускание груза к месту укладки, возвращение в исходное положение.

Рис. 10-1. Грузовая характеристика строительного крапа

По типу несущей конструкции краны подразделяются на ба­ шенные, стреловые, мостовые, козловые, портальные и кабельные. В зависимости от наличия механизма передвижения краны бы­ вают стационарные и передвижные.

На строительстве наибольшее' применение получили башенные и козловые краны, а также стреловые самоходные краны на авто­ мобильном, пневмоколесном и гусеничном ходу. Кроме того, ис­ пользуются некоторые конструкции стационарных кранов.

К главным параметрам башенных и стреловых строительных кранов относятся грузоподъемность, вылет стрелы, высота подъема крюка, грузовой момент, скорость подъема и опускания груза и скорость передвижения и поворота крана.

172

Грузоподъемность определяется наибольшим весом груза, кото­ рый может быть поднят при сохранении прочности и устойчивости элементов конструкции крана. Под наибольшим весом подразу­ мевается вес поднимаемого груза и грузозахватных устройств.

Вылетом стрелы называется расстояние от оси вращения пово­ ротной части крана до вертикальной линии, проходящей через центр тяжести поднимаемого груза (центр обоймы крюка). Вы­ сота подъема крана представляет собой наибольшую высоту раз­ мещения крюка над рабочей площадкой (поверхностью земли).

Грузоподъемность кранов и высота подъема крана зависят от вылета стрелы, а также от того, работает кран на выносных опо­ рах или без них. Эта зависимость представляется в виде гра­ фика (рис. 10-1), называемого грузовой характеристикой. На гра­ фике наносится несколько кривых, позволяющих определить до­ пускаемый вес груза и возможную высоту подъема крюка по вы­ лету стрелы при различных длинах стрелы крана.

Грузовой момент А1кр определяется как произведение веса поднимаемого груза G на вылет стрелы L:

М кр =^GL кн-м.

Величина этого момента является основной характеристикой башенных кранов.

Скорость подъема (опускания) груза зависит от конструкции и назначения крана и оказывает в первую очередь влияние на дли­ тельность рабочего цикла и, следовательно, на производительность крана.

§10-1. Переносные, консольно-балочные, мачтово-стреловые

икабельные краны

Данные краны относятся к группе стационарных *. Их основные

Некоторые конструкции кабельных кранов имеют механизм передвижения.

173

П е р е н о с н о й п о л н о п о в о р о т н ы й к р а н (рис. 1 0 -2 , а) состоит из ходовой тележки 1 , поворотной платформы 2 с противо­ весом 3, трубчатой стрелы 10, грузовой лебедки 4 и каната 6 с крю­ ковой обоймой 9. Стрела удерживается в рабочем положении от­ тяжками 7, изменением длины которых можно регулировать вылет стрелы. Лебедка имеет электродвигатель 5 и червячный редуктор. Для подъема груза вручную на вал червяка редуктора оде­ вается рукоятка. На головке стрелы установлен, рычажный ограничитель 8 высоты подъема крюка. Поворот платформы и пере­ движение крана производятся вручную. Данный кран обычно уста­ навливается на строящемся здании и применяется для подъема различных строительных материалов небольшого веса и габаритов.

Рис. 10-2,-Схемы стационарных кранов:

а — переносный полноноворотнын; б — консольно-ба лочный

К о н с о л ь н о - б а л о ч н ы й к р а н (рис. 10-2, б) имеет теле­ скопическую стойку 2 , закрепляемую между этажными перекры­ тиями. На стойке устанавливается стрела 6 , удерживаемая оттяж­ кой 4. Канат крюковой обоймы проходит через блоки грузовой ка­ ретки 5, которая может перемещаться по стреле для подачи груза внутрь здания. Перемещение каретки осуществляется с помощью ручной лебедки 3, а подъем и опускание груза под действием элек­ трической лебедки 1 .

Консольно-балочный кран предназначен для подъема и подачи внутрь здания строительных материалов и деталей небольшого веса при отделочных, ремонтных и сантехнических работах.

М а ч т о в о - с т р е л о в ы е к р а н ы (рис. 10-3) по конструк­ ции делятся на подкосные, или жестконогие, и вантовые.

Подкосный кран имеет мачту 4, жестко закрепленную на пяте 1 при помощи двух подкосов 3 и горизонтальных балок 2 . К нижней части мачты шарнирно крепится стрела 5, удерживаемая полиспас­ том. При помощи последнего угол наклона стрелы может изме­ няться от 10 до 80°. Стрела делается длиннее мачты в полтора-два раза, и на ее конце устанавливается грузоподъемный полиспаст.

174

Для уменьшения усилия в вантах они устанавливаются под углом более 30°.

Действительное усилие в вантах Fa рассчитывается в зави­ симости от числа вант z по формуле

Канаты подбираются по разрывному усилию с запасом проч­ ности 3,5. Диаметр каната должен быть не меньше 19,5 мм для мачт высотой до 20 м и не меньше 23 мм для мачт высотой до 30 м.

К а б е л ь н ы е к р а н ы (рис. 10-4) состоят из двух мачтовых опор 3, между которыми натянут несущий канат 5 для передви­ жения тележки 6 с грузовым полиспастом 10. Мачтовые опоры удерживаются при помощи вант 4. Несущий канат обычно натяги­ вается весом контргруза 9, подвешенного к одному из его концов. Для привода канатов 7 и 8 перемещения тележки и подъема груза устанавливаются тяговая 1 и грузоподъемная 2 лебедки.

Наибольшее усилие в несущем канате FK при расположении груза посредине пролета определяется по формуле

L — пролет крана;

М — стрела провисания несущего каната, Д/ = (0,035-^0,050) L; GK— вес несущего каната.

176

Кабельные краны применяются главным образом при строи­ тельстве плотин, мостов, промышленных зданий, а также на круп­ ных складах для погрузо- , разгрузочных работ.

В целом стационарные краны просты по конст­ рукции, надежны в экс­ плуатации и не требуют высокой квалификации машинистов для их уп­ равления. Однако отсут­ ствие механизма передви­ жения ограничивает зо­ ну, которую может об­ служить кран. Кроме того, требуются значи­ тельные трудозатраты на монтаж и демонтаж та­ ких кранов, как мачтово­ стреловые и кабельные.

§10-2. Башенные краны

Вкачестве несущей конструкции башенные краны (рис. 10-5) имеют

грузовым моментом 40—2500 кн • м, грузоподъемностью 5—400 кн, имеют вылет стрелы 10—40 м и высоту подъема груЗ'а 10—60 м. Масса крана (без балласта) находится в пределах 10—200 т.

Башенные краны занимают ведущее место среди других грузоподъемных машин в гражданском и промышленном строительстве. Они способны производить транспортировку строительных грузов в вертикальном и горизонтальном направлениях без промежуточ­ ных операций, обладают достаточно большой грузоподъемностью и высотой подъема груза, могут использоваться как для монтажных,

так п для погрузо-разгрузочных работ, обеспечивают полную ме­ ханизацию по подъему и транспортировке грузов.

По конструкции башенные краны делятся на две большие груп­ пы: с поворотной головкой (рис. 10-5, а, в, д, е) и с поворотной башней (рис. 10-5,6, г). У первых башня жестко закреплена отно­ сительно ходовой части, а стрела может поворачиваться в про­ странстве, у вторых — башня с закрепленной на ней стрелой уста­ навливается на опорно-поворотном круге и вращается на нем.

Преимущественное применение на строительстве получили кра­ ны с поворотной башней, обладающие лучшей устойчивостью и меньшим весом. Недостатком их является перегрузка опорно-пово­ ротного устройства, особенно при тяжелых башнях.

В зависимости от способа изменения вылета стрелы башенные краны бывают с подъемной стрелой (рис. 10-5,а, б, г), с переме­ щающейся по горизонтальной стреле грузовой кареткой (рис. 10-5,в, б) и комбинированные (рис. 10-5, е) — с подъемной стрелой, по которой при горизонтальной установке может дви­ гаться каретка.

Краны с подъемной стрелой способны поднимать груз на боль­ шую высоту. Они легче и проще по конструкции, чем краны с гру­ зовой кареткой, и вместе с тем менее приспособлены для монтаж­ ных работ, чем краны с кареткой, которые могут обеспечить точ­ ную установку монтируемого элемента за счет перемещения гру­ зовой каретки без маневров всего крана. Комбинированные краны совмещают преимущества первых двух, но из-за сложности кон­ струкции применяются редко.

По наличию механизма передвижения башенные краны подраз­ деляются на передвижные и стационарные, которые в свою оче­ редь бывают приставные (наземные) и • самоподъемные

(рис. 10-5, д, е).

Передвижные башенные краны выпускаются с высотой подъема груза до 40 м. Увеличение высоты ведет к росту массы крана и стоимости подкрановых путей. В связи с этим для строительства зданий выше 12 этажей целесообразнее использовать стационар­ ные краны.

В настоящее время разработан типовой ряд башенных кранов серии КБ (табл. 10-2), комплектуемых ограниченным числом уни­ фицированных узлов и агрегатов. По назначению они подразде­ ляются на краны для малоэтажного (с грузовым моментом 40— 250 кн-м), городского (400—1600 кн-м) и промышленного (1600—2500 кн-м) строительства.

Основными частями башенного крана (рис. 10-6, а) являются ходовая рама 2 с тележками /, опорно-поворотная платформа 4 (для кранов с поворотной башней), башня 9, стрела 11, механизмы передвижения, поворота 5 и подъема 6 груза и изменения вылета стрелы 7, противовесы 8, приборы и устройства безопасности.

178

Т а б л и ц а 10-2

поворота и подъема стрелы устанавливаются в верхней части крана на противовесной консоли. Ходовая рама кранов имеет четыре хо­ довых тележки, которые установлены на флюгерных балках. При­ менение флюгеров обеспечивает проход крана по закруглениям радиусом 6—7 м. В рабочем положении флюгеры удерживаются двумя жесткими и двумя телескопическими тягами.

Ходовые тележки делятся на ведущие (приводные) и ведомые (неприводные). Ведущая тележка аналогична по конструкции ве­ домой и отличается от нее наличием привода, состоящего из элек­ тродвигателя, колодочного тормоза, редуктора (обычно червяч­ ного) и шестерни, находящейся в зацеплении с шестерней при­ водного колеса. Каждая ходовая тележка имеет противоугонный клещевой захват, посредством которого крепится к рельсам, когда кран не работает.

Поворотная платформа опирается на раму через шариковый или роликовый опорно-поворотный круг 3.

Башня крана состоит из нижней, промежуточных и верхней секций. Нижняя секция башни крепится проушинами к поворотной платформе. К верхней секции спереди шарнирно крепится стрела, а сзади — распорка подстрелок 12 с отводными блоками грузового