Лекция № 3-2ч.

Стационарные и автомобильные стреловые краны.

План лекции.

1 Обзор конструкций грузоподъемных машин (ГПМ).Стационарные стреловые краны. Назначение и область применения. Типы кранов.

2.Автомобильные стреловые краны. Назначение и область применения. Типы кранов.

1. Стационарные стреловые краны.

Назначение и область применения. Типы кранов.

Поворотные краны применяются для обслуживания огромных площадей, цехов и строительных площадок. По конструкции бывают с неподвижной и вращающейся колонной (рисунок 1).

Рисунок 1. Схемы поворотных кранов

Элементы кранов и оборудование. Колонны материал Ст3, Ст4, Ст5, 09Г2С, ж/д. Размеры колонн определяются из расчета на прочность (изгиб с сжатием). Форма поперечного сечения - трубчатая или составная из прокатных профилей. Колонну, имеющую большую высоту, необходимо проверить на устойчивость:

(1)

где V - вертикальная нагрузка на стрелу;

j - коэффициент уменьшения основного допускаемого напряжения, x, зависит от материала и гибкости колонны l. .

Примечание: колонны отдельно стоящих кранов (рисунок 1, а) необходимо проверить по условиям жесткости:

(2)

где f_max - максимальный прогиб колонны;

[ f ] - допустимый прогиб;

Н - высота колонны.

Стрелы материал Ст3; 09Г2С: Изготавливаются в виде ферм (для кранов большой г/п и вылетом), труб или составные из швеллеров. Размер поперечного сечения балочных схем определяется из условия прочности на изгиб.

Оборудование: (механизм подъема, поворота) располагает, как правило, на металлоконструкции крана. Управление краном осуществляется из кабины (крана большой г/п) или с земли.

Фундаментные плиты - бывают литой и сварной конструкции (рисунок 2, а). В качестве расчетного положения для определения максимальных усилий принимаем положение стрелы по оси х-х. (рисунок 2, б).

Рисунок 2. Схема к расчету фундаментальной плиты.

Закрытие стыка

Сжатие болтов

Удержание от сдвига

Раскрытие стыка

Растяжение (сжатие) болтов

Смятие фундамента

Изгиб лап плиты

Срез болтов

Сдвиг плиты

Допущение - плита абсолютно жесткая во всех случаях, кроме расчета на изгиб.

Тогда (рисунок 2, а)

(1)

(а)

подставляем (а) в (1), находим

(2)

Общая нагрузка на наиболее нагруженные стыки (т. т. 1 и 1*, рисунок 2, б).

(3)

Знак (-) для стыка 1*, (+) - для стыка 1

(4)

где j - коэффициент болт, стык принимает j = 0.2 ... 0.3.

Расчет плиты:

1. усилие предварительной затяжки болтов из условий нераскрытия стыка:

(4)*

где k - коэффициент запаса, (к = 1.8 ... 2)

2. максимальное усилие растяжения болта

(5)

где 1,3 - коэффициент, учитывает скручивание.

3. Срез болтов от силы Н:

(6)

4. Сдвиг плиты от силы H (условия отсутствия сдвига):

(7)

где f - коэффициент трения между плитой и фундаментом, f = 0.35 ... 0.5

5. Изгиб «лапы» плиты:

(8)

где M_max - максимальный изгибающий момент,

Противовесы служат для уменьшения момента, изгибающего колонну поворотного крана. Противовесы уравнивают момент от веса металлоконструкции и части груза. Для стационарных кранов величину противовеса выбирают из условий равенства М_опр = М*_опр (рисунок 3).

Рисунок 3. Схема для расчета противовеса

Фундаменты служат для установки кранов и изготавливаются из бетона, бутобетона или кирпича (рисунок 4).

Рисунок 4. Схема к расчету фундамента

Расчеты: 1. На прочность самого фундамента (подст. породы абсолютно жесткая)

т.А. (9)

т.В. (10)

2. На смятие подстилающих пород (т.С.)

(11)

3. На отсутствие раскрытия стыка (т. Д.)

(12)

где

- коэффициент запаса, = 1.25

2.Автомобильные стреловые краны. Назначение и область применения. Типы кранов.

Автомобильные стреловые краны общего назначения служат для подъема и опускания грузов и перемещения их на небольшое расстояние за счет поворота стрелы при производстве строительно-монтажных и погрузочных работ на различных объектах.

Автомобильные краны различают по грузоподъемности, типу привода основных механизмов, использованию подвески стрелового оборудования и ходовому устройству .

По грузоподъемности их подразделяют на десять размерных групп, соответствующие ряду грузоподъемностей 4; 6.3; 10; 16 т и т. д.

По типу привода основных механизмов - с одно и многомоторным индивидуальным приводом. У крана с одномоторным приводом все рабочие механизмы приводятся в движение одним двигателем внутреннего сгорания - двигателем автомобиля, а передача движения исполнительным механизмам осуществляется через механическую трансмиссию (кран с механическим приводом).

У крана с многомоторным индивидуальным приводом каждый механизм приводится в движение от отдельного эл. двигателя. В качестве источника энергии для питания этих двигателей применяются силовые установки, состоящие из двигателя внутреннего сгорания (двигателя автомобиля) и генераторной (краны с электрическим приводом) или насосной (краны с гидравлическим приводом) станций.

По исполнению подвески стрелового оборудования - краны с гибкой и жесткой подвеской. У кранов с гибкой подвеской стреловое оборудование удерживается системой канатов, с помощью которой изменяется и угол наклона стрелы, а у крана с жесткой подвеской - гидравлическими цилиндрами.

Всем стреловым самоходным кранам, выпускаемым заводами Минстройдормаша, присевается индекс, состоящий из двух букв (КС - кран стреловой самоходный общего назначения) и четырех цифр.

Индекс кранов, выпускаемых другими министерствами и ведомствами состоят из двух - трех букв и цифр, отражает, как правило, основное назначение крана и его грузоподъемность.

Например: СМК - 10 - специальный монтажный кран г/п 10 т.;

МКА - 16 - монтажный кран автомобильный г/п 16 т.

Создание автомобильных кранов, находящихся на современном техническом уровне, обеспечивается соблюдением при проектировании и испытании этих машин ряда государственных стандартов, важнейшим из которых является ГОСТ 28827-77 «Краны стреловые самоходные общего назначения. Технические условия».

Общие устройства и основные параметры.

Автомобильный кран состоит из неповоротной и поворотной частей, связанных между собой опорно-поворотным устройством, которое передает нагрузки (грузовой момент, вертикальные и горизонтальные силы) от поворотной части крана на неповоротную, а также обеспечивает возможность вращения поворотной части.

Ходовое устройство - шасси грузового автомобиля.

Поворотная часть крана - это поворотная платформа, на которой размешены исполнительные механизмы, кабина и стреловое оборудование.

В нашей стране выпускают автомобильные краны с механическим, электрическим и гидравлическим приводом исполнительных механизмов.

В качестве ходового устройства автомобильных кранов используют шасси грузовых автомобилей, выпускаемых серийно отечественной промышленностью: ГАЗ - 53А, ЗИЛ - 130, ЗИЛ - 133Г2, УРАЛ - 377, МАЗ - 500А, МАЗ - 5334, КрАЗ - 257К, КрАЗ - 257К1, КрАЗ - 250, а также шасси автомобильного типа производства ПНР.

Краны с механическим приводом. Грузозахватный орган - крюковая подвеска. Основное стреловое оборудование - решетчатая стрела постоянной длинны или выдвижная стрела. Все краны снабжены сменными видами стрелового оборудования.

Краны КС - 2561, КС - 2561Е, КС - 2561Д, КС - 2561К, КС - 2561К-1 смонтированы на шасси автомобиля ЗИЛ - 130.

Краны с электрическим приводом. Грузозахватный орган кранов К - 64, СМК - 10, К - 162, КС - 1561А - крюковая подвеска, основной вид стрелового оборудования - решетчатая стрела постоянной длинны или выдвижная стрела (К - 67). Все краны снабжены сменными видами стрелового оборудования.

Краны с гидравлическим приводом. Основное стреловое оборудование - решетчатая стрела постоянной длинны (КС - 3562А и КС - 3562Б) или телескопическая стрела (КС - 2571А, КС - 3575, КС - 4571). Все краны снабжены сменными видами стрелового оборудования.