Грузоподъемность крана в зависимости от вылета стрелы

Грузоподъемность крана в зависимости от вылета стрелы

К основным параметрам и характеристикам стреловых полноповоротных кранов относятся грузоподъемность, длина и вылет стрелы, высота подъема крюка, грузовой момент, угол перемещения стрелы (поворотной платформы), время изменения вылета стрелы, скорость подъема (опускания) груза, скорость вращения поворотной части, скорость передвижения крана своим ходом, мощность силовой установки, габаритные размеры, режим работы крана, производительность и экономичность, а также удельные показатели веса крана и мощности двигателя.

Грузоподъемность определяется наибольшим весом груза в тоннах или килограммах, который может быть поднят при сохранении устойчивости и прочности элементов конструкции крана. Грузоподъемность включает не только вес поднимаемого груза, но и вес грузозахватных устройств и приспособлений.

Длиной стрелы считают расстояние между центрами осей нижней пяты и блоков верхней головки.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Вылетом стрелы называют расстояние от оси вращения поворотной части крана до вертикальной линии, проходящей через центр тяжести поднимаемого груза (центр обоймы крюка).

Высота подъема крюка определяется наибольшей высотой размещения крюка над рабочей площадкой (поверхностью земли) при данном вылете стрелы.
Грузоподъемность кранов и высота подъема крюка зависят от вылета стрелы, а также от того, работает кран на выносных опорах или без них. С увеличением вылета она уменьшается. Эта зависимость может быть представлена в виде графика (рис. 3), пользуясь которым, легко определить допускаемый вес груза и высоту подъема крюка для любого вылета стрелы.

Например, требуется определить, какой по весу груз и на каком вылете можно поднять данным автомобильным краном на высоту 15 м.

Для этого по вертикальной оси справа отыскивают заданную высоту подъема. Из найденной точки проводят влево прямую линию (показана пунктиром) до пересечения ее с кривой 6. Из точки а, полученной на кривой, проводят вниз линию, которая пересечет кривую 2 и 4 грузоподъемности и горизонтальную ось вылетов стрелы. Из полученных точек бив проводят влево линию до пересечения с вертикальной осью грузоподъемности.

На высоту 15 м можно поднять груз весом 1,5 тс (показано стрелкой) на вылете 11,5 м, когда кран работает с удлиненной стрелой и на выносных опорах, или груз 0,35 тс, когда кран работает с той же стрелой, но без выносных опор.

Рис. 3. Зависимость грузоподъемности крана и высота подъема крюка от вылета стрелы:
1 и 2 — грузоподъемность крана при работе на выносных опорах с нормальной и удлиненной стрелой; 3 и 4 — без выносных опор с нормальной и удлиненной стрелой; 5 и 6 — высота подъема крюка

Если требуется определить, на каком вылете и на какую высоту может быть поднят данным краном груз весом 3,5 тс, то по вертикальной оси слева отыскивают данную грузоподъемность. Из найденной точки проводят вправо прямую линию (показано пунктиром) до пересечения ее с кривой грузоподъемности крана. Из точек пересечения г и д проводят вертикальные линии вверх до пересечения с кривыми 5 и 6 высоты подъема крюка и вниз до пересечения с горизонтальной осью вылета стрелы. Из точек е я ж проводят вправо горизонтальные линии до пересечения их с осью высоты подъема крюка.

Груз весом 3,5 тс можно поднять данным краном при его работе на выносных опорах с нормальной стрелой при вылете 8,2 м на высоту 7 м и с удлиненной стрелой при вылете 7,4 м на высоту 16,2 м.

Каждый кран имеет свою характеристику грузоподъемности и высоты подъема крюка.

Рис. 4. Габаритные данные автомобильных кранов: а — габаритные размеры; б — ширина коридора для поворота

Угол перемещения стрелы в горизонтальной плоскости определяется наибольшим углом, на который может поворачиваться его поворотная часть из одного крайнего положения в другое.

Угол поворота измеряется в градусах. Для полноповоротных кранов он составляет 360°.

Скорость подъема и опускания груза определяется величиной пути его перемещения по вертикали за единицу времени и измеряется в метрах в минуту (м/мин).

Временем изменения вылета стрелы называется время в секундах, в течение которого стрела из положения, соответствующего наибольшему вылету, может быть поднята в положение, соответствующее наименьшему вылету, или опущена из положения наименьшего вылета в положение, соответствующее наибольшему вылету.

Скорость вращения крана принято определять числом оборотов, которое может совершать поворотная часть за 1 мин.

Скоростью передвижения называется путь, проходимый краном в единицу времени. Скорость передвижения измеряется в километрах в час (км/ч).

Мощность силовой установки крана определяется мощностью двигателя автомобиля и измеряется в лошадиных силах (л. с.)

Габаритными размерами крана называются его наибольшая длина L (рис. 4,а), ширина В и высота Я при транспортном положении, т. е. при опущенной стреле. Габаритные размеры определяют возможность движения по стесненным проездам и перевозку крана по железной дороге без разборки.

Расстояние от передней оси до наиболее удаленной точки у автомобильного крана намного больше, чем соответствующий размер h у стандартного грузового автомобиля, ввиду чего для разворота или поворота крана требуется площадь большего размера. Размеры bu b2, bs (рис. 4,6), определяющие необходимую ширину коридора для беспрепятственного движения крана, зависят, кроме того, от радиуса г поворота автомобиля, на шасси которого установлен кран, и выноса стрелы вперед, т. е. от размера R. Очевидно, что при наименьшем радиусе поворота и наибольшем выносе стрелы размеры bh b2 и Ьз достигают для каждого автомобильного крана наибольших значений.

Режим работы кранов и крановых механизмов

Работа любого автомобильного крана ха-ежим работы кранов растеризуется условиями его эксплуатации, механизмов к которым относятся использование полно (номинальной) грузоподъемности крана, загруженность его работой в течение суток (сменность) и в течение года, продолжительность непрерывной работы исполнительных механизмов (продолжительность и частота включения), а также температура окружающей среды.

Чтобы отнести кран к тому или иному режиму эксплуатации, требуется определить коэффициенты использования крана по грузоподъемности, по времени (за сутки и за год), относительную продолжительность включения, а также установить частоту включения и температуру окружающей среды.

Работа исполнительных механизмов кранов характеризуется частыми пусками и остановками. Такой режим работы называется повторно-кратковременным режимом. Например, работа механизма подъема состоит из процессов подъема и опускания груза, процессов подъема и опускания грузозахватного устройства.
Кроме периодов работы механизма, имеются периоды его остановок — пауз, в течение которых механизм не работает (не включен двигатель или механизм отключен от силового привода). Паузы используются для загрузки или разгрузки грузозахватного устройства, а также для подготовки к следующему процессу работы механизма. Полный цикл работы исполнительного механизма крана представляет собой сумму времени на работу и времени на паузы.

В периоды повторно-кратковременных режимов исполнительные механизмы нагружаются сильнее, чем при установившейся работе с постоянной скоростью. Это происходит от того, что во время пуска и торможения возникают дополнительные силы — силы инерции. Поэтому, чем выше частота включения механизма ЧВ, тем тяжелее условия его работы.

По вычисленным величинам К.гр, Ке, Кг и ПВ% или по эксплуатационным данным, зная температуру окружающей среды, можно определить режим работы любого исполнительного механизма крана, пользуясь данными табл. 1. Действительные условия работы исполнительных механизмов могут несколько отличаться от приведенных в этой таблице.

Таблица 1
Режим работы исполнительных механизмов крана

Оптимальный режим работы крана принято оценивать по режиму работы механизма подъема груза.

В большинстве случаев для механизма подъема груза и механизма вращения поворотной части автомобильных кранов общего назначения характерен средний режим работы, а для механизма изменения вылета — легкий режим работы. Для кранов, работающих с грейфером, режим работы тяжелый.

При проектировании кранов большое значение имеет заданный режим работы, так как это существенно влияет на выбор расчетных коэффициентов, размеров деталей, узлов механизмов и -металлоконструкций.

Производительность Целесообразность использования кранов и экономичность характеризуется производительностью, т. е. крана количеством груза по весу в тс или по объему в м3, перегружаемого в единицу времени (час, смену, год). Различают техническую и эксплуатационную производительность. Техническая производительность определяется за один час, эксплуатационная — за смену и год.

Техническая производительность — это наибольшая производительность за один час непрерывной работы крана, которая может быть достигнута при работе с грузоподъемностью и скоростями рабочих движений, близких к номинальным, и при управлении краном высококвалифицированным персоналом.

Эксплуатационная производительность определяется реальными условиями использования крана и разделяется на сменную и годовую. В сменной эксплуатационной производительности учитываются необходимые в течение смены как технические, так и технологические перерывы.

Технические перерывы зависят от конструкции крана, а также от технического обслуживания (осмотров, смазки, пуска, подготовки к работе и пр.).
Технологические перерывы зависят от технологии выполнения краном работ и условий использования крана.

В годовой эксплуатационной производительности учитываются технические перерывы, связанные с ремонтом крана, с переброской крана с одного объекта на другой, с климатическими условиями (например, при сильном ветре, а в зимнее время при сильном морозе или снегопаде), и организационные перерывы, связанные с выходными и праздничными днями при прерывной рабочей неделе и нерабочими сменами при работе в одну или две смены и т. д.

Техническая и эксплуатационная производительности в большой степени зависят от методов работы, применяемых машинистами-крановщиками.

На производительность крана влияет конструкция, тип и размеры крана, род привода исполнительных механизмов, скорость рабочих движений, условия работы — удобство и легкость управления механизмами, условия организации работ, эксплуатации и т. д.

Экономичность крана определяется стоимостью единицы выполняемой им работы. Одним из основных параметров экономичности крана является топливная экономичность. Топливная экономичность оценивается удельным расходом топлива: при работе грузоподъемной установки она определяется в киллограммах на 1 тс перегружаемого груза (кг/тс) или в килограммах в час (кг/ч), а при движении крана своим ходом — в литрах на 100 километров (л/100 км).

Топливная экономичность крана зависит от мощности двигателя, степени его загрузки (режима работы), рабочих скоростей, конструкции и состояния исполнительных механизмов и двигателя крана, а также от условий и скорости движения крана своим ходом.

Для сопоставления различных по конструкции автомобильных кранов с целью выявления наиболее совершенных и экономичных машин служат удельные показатели веса (металлоемкости) крана и мощности двигателя.

Книга: Башенные краны

Навигация: Начало Оглавление | Другие книги | Отзывы:

§ 2. Основные параметры кранов

Размеры и грузоподъемные свойства башенных кранов опреде­ляются рядом характеристик, называемых параметрами. К основным параметрам (СТ СЭВ 723—77) относятся: вылет, грузоподъемность грузовой момент, высота подъема, глубина опускания, колея, база, задний габарит, скорости рабочих движений крана, радиус закругле­ния, конструктивная и общая массы крана, нагрузка на колесо.

Читайте также  Какие кран балки подлежат регистрации в Ростехнадзоре?

Вылет L— это расстояние по горизонтали от оси вращения поворотной части крана до вертикальной оси грузозахватного органа (крюковой подвески) без груза при установке крана на горизонтальной площадке (рис. 4, а, б).

Рис. 4. Основные параметры кранов: а — с поворотной башней и подъемной стрелой, б — с неповоротной башней и балочной стрелой, в — на пневмоколесном ходу

У крана с подъемной стрелой (см. рис. 1, а) вылет регулируется изменением угла наклона стрелы. При оборудо­вании крана балочной стрелой (см. рис. 1, б) вылет изменяют пере­мещением грузовой тележки вдоль стрелы. Изменение вылета назы­вается маневровым, если оно осуществляется с грузом на крюке, и установочным, если без груза.

Грузоподъемность Qкрана характеризуется наибольшей допустимой массой рабочего груза, на подъем которого рассчитан кран. В величину грузоподъемности включается также масса съемных грузозахватных органов (грейфера, траверс, строп), за исключением массы крюковой подвески.

Поскольку башенные краны выполняются с переменным вылетом, грузоподъемность крана (исходя из условий прочности конструкции и устойчивости крана) устанавливается в зависимости от вылета.

Грузовой момент М представляет собой произведение грузоподъемности на соответствующий вылет. Поскольку грузовой момент учитывает два основных параметра, его часто используют в качестве главного обобщенного параметра крана. У многих башенных кранов грузовой момент на различных вылетах принимается постоянным. Поэтому при уменьшении вылета в два раза удается повысить грузоподъемность также в два раза при сохранении постоянного грузового момента.

Высота подъема Н — это расстояние по вертикали от уровня стоянки крана до грузозахватного органа, находящегося в верхнем рабочем положении. При наличии подъемной стрелы высота подъема устанавливается в зависимости от вылета. В характеристике этих кранов указывается либо высота подъема для двух крайних вылетов: максимального H1 и минимального Н2, либо приводится в виде графика в зависимости от вылета. При этом под уровнем стоянки крана понимается горизон­тальная поверхность основания (например, пути перемещения кранов на пневмоколесном или гусеничном ходу или поверхность головок рельсов для рельсовых кранов), на которую опирается неповоротная часть крана. Для самоподъемных кранов, у которых опоры могут рас­полагаться на разной высоте, уровень стоянки определяется по нижней опоре крана.

Глубина опускания h— расстояние по вертикали от уровня стоянки крана до грузозахватного органа, находящегося в ниж­нем рабочем положении.

Диапазон подъема D -г- расстояние по вертикали между верхним и нижним рабочими положениями грузозахватного органа.

Колея К — это расстояние между продольными осями, прохо­дящими через середину опорных поверхностей ходового устройства грузоподъемного крана (грузовой тележки). Колея измеряется по осям рельсов (для рельсовых кранов) или колес ходовой части (для пневмоколесных, автомобильных и гусеничных кранов).

База В — это расстояние между вертикальными осями передних и задних колес (или балансирных ходовых тележек) крана.

Задний габарит 1 — это наибольший радиус поворотной части крана (поворотной платформы или противовесной консоли) со стороны, противоположной стреле. От величины заднего габарита у кранов с поворотной башней зависит выбор величины удаления А кранового пути от стены возводимого здания. Расстояние А для обес­печения безопасного просвета между краном и зданием для кранов с поворотной башней принимается на 0,7—1 м больше величины зад­него габарита.

Скоростью подъема (опускания) груза vnназывается скорость вертикального перемещения рабочего груза. При наличии многоскоростных лебедок в характеристике крана указы­вается скорость подъема при каждой из возможных скоростей ле­бедок.

Скоростью посадки ум называется наименьшая скорость плавной посадки рабочего груза при его монтаже или укладке.

Частотой вращения п называется частота вращения поворотной части крана. Частота вращения определяется при макси­мальном вылете с рабочим грузом на крюке и измеряется числом оборо­тов в минуту.

Скоростью передвижения крана ид называется рабочая скорость передвижения крана по горизонтальному пути с ра­бочим грузом.

Скоростью передвижения тележки называется скорость передвижения грузовой тележки по горизонтальному пути с наибольшим рабочим грузом.

Скоростью изменения вылета у кранов с подъемной стрелой называется средняя скорость горизонтального перемещения рабочего груза при изменении вылета от наибольшего до наименьшего. Иногда вместо скорости изменения вылета в характеристике крана указывается время изменения вы лета, т. е. время, необходимое на полное изменение вылета от наибольшего до наименьшего при изменении вылета с рабочим грузом.

Установленной мощностью называют суммарную мощность электродвигателей всех рабочих механизмов, установленных на кране.

Радиус закругления R — это наименьший радиус закругления оси внутреннего рельса на криволинейном участке кранового пути. Для кранов на пневмоколесном ходу (рис. 4, в) в качестве параметра используется радиус поворота Ra, т. е. наименьший радиус окружности, описываемый внешним передним колесом крана при изменении направления движения.

Конструктивной массой называется масса крана без балласта и противовеса в незаправленном состоянии, т. е. без топлива, масла, смазочных материалов и воды.

Общей массой называется полная масса крана с балластом, противовесом в заправленном состоянии.

Нагрузка на колесо — это наибольшая вертикальная нагрузка на ходовое колесо от общей массы крана и рабочего груза.

Производительность крана представляет собой выработку крана за единицу времени: за год, смену. Производительность определяется размером жилой или общей площади, построенной краном за год (м2/год), массой поднятых грузов (т/год) либо числом циклов за смену (цикл/смена).

При этом под циклом понимается комплекс операций, выполняемых краном от начала подъема одного груза до начала подъема следующего.

В сопроводительной документации к крану (в частности, в его паспорте) указывается допустимая при работе крана расчетная скорость ветра, а также допустимый ветровой район установки крана. Скорость ветра для каждого района является переменной величиной, зависящей от высоты над поверхностью земли. В паспорте крана указывается допустимая при работе скорость ветра на высоте 10 м.

Для устойчивости крана в нерабочем состоянии большое значение имеет максимальная скорость ветра, которая может возникнуть в районе установки крана. По величине максимальной скорости ветра, согласно ГОСТ 1451—77 «Краны грузоподъемные. Нагрузка ветровая», вся территория Советского Союза разбита на 7 ветровых районов. Поскольку каждый кран рассчитан на определенную максимальную скорость ветра, эксплуатация крана допустима только в соответствующем ветровом районе либо в районе, где максимальные скорости ветра ниже расчетных.

Согласно рекомендации PC СЭВ 5138—75 «Краны грузоподъемные. Классификация механизмов по режиму работы», группа режима ра-0ОТЫ определяется в зависимости от величии Л и В (табл. 1).

Таблица 1. Определение группы режима работы механизма

Как зависит грузоподъемность крана от вылета?

Грузоподъемность кранов стрелового типа зависит от вылета обрат­но пропорционально. Максимальную грузоподъемность кран имеет на наименьшем вылете, а при увеличении вылета его грузоподъемность

Рис. 2.3. Грузовая характеристика гусеничного крана ДЭК-251 уменьшается. Стропальщику важно понимать эту зависимость, чтобы не допустить перегрузки крана.

Зависимость грузоподъемности крана от вылета показывает его грузо­вая характеристика. Рассмотрим грузовую характеристику гусеничного крана ДЭК-251 (рис. 2.3), который имеет максимальную грузоподъем­ность 25 т на вылете 5 м. При увеличении вылета грузоподъемность крана уменьшается, поэтому при наибольшем для данного стрелового оборудования вылете — 14 м — кран может поднять всего лишь 4 т.

Какие опрокидывающие силы действуют на кран и влияют на его устой­чивость?

На кран действуют следующие силы:

  • масса груза Q (рис. 2.4);
  • ветровая нагрузка;
  • сила инерции Рин, которая возникает при изменении скорости
    подъема и опускания груза.

Уклон рабочей площадки также снижает устойчивость крана. Опрокидывающие силы создают опрокидывающий момент относительно ребра опрокидывания (РО). Опрокидывающий момент, создаваемый грузом, равен произведению массы грузаQнаплечоb:

Очевидно, что при увеличении вылета увеличивается плечо b, следо­вательно, возрастает опрокидывающий момент.

Рис. 2.4. Устойчивость крана:

1 — выносная опора; 2 — противовес; G— масса крана;Fин— сила инерции;Q— масса груза;a,b— плечи действия сил; РО — ребро опрокидывания

Что удерживает кран от опрокидывания?

Стреловой кран является свободностоящей машиной, которая удер­живается от опрокидывания собственной массой G (см. рис. 2.4). Мас­са крана создаетвосстанавливающий момент, равный произведению массы кранаGнаплечоа:

Устойчивость крана повышается за счет увеличения массы крана проти­вовесом 2, который монтируется в задней части поворотной платформы.

Вторым способом повышения устойчивости стрелового крана явля­ется установка выносных опор 1. Кран расставляет выносные опоры, как человек для повышения устойчивости шире расставляет ноги, при этом увеличивается плечо я, соответственно уменьшается плечоb.

По каким причинам краны теряют устойчивость и опрокидываются?

Возможные причины опрокидывания кранов:

  • превышена грузоподъемность крана на данном вылете;
  • нарушены правила установки стрелового крана (не установлены
    выносные опоры, установка на свеженасыпанный грунт и т.п.);
  • неисправен рельсовый крановый путь;
  • кран работает при скорости ветра, которая превышает указанную в его паспорте;
  • башенный или другой рельсовый кран не установлен на противоугонные устройства по окончанию работы.

Все краны рассчитаны с запасом устойчивости, поэтому опрокидыва­ние крана всегда является результатом грубого нарушения правил безопасности.

ВНИМАНИЕ! Опрокидывание крана может произойти по вине стропальщика в случае строповки груза, превышающего грузоподъемность крана на данном вылете.

2.2. Сведения об устройстве кранов

Как устроен и работает мостовой кран?

Мостовые краны (рис. 2.5) устанавливают в заводских цехах и на скла­дах. Мост 4 крана перемещается по надземному крановому пути 2, который уложен на колоннах, поэтому кран не занимает полезную площадь помещения. Мостовые краны общего назначения могут иметь грузоподъемность от 5 до 50 т и пролет до 34,5 м.

Рис. 2.5. Мостовой кран:

1 — кабина; 2 — крановый путь; 3 — грузовая тележка; 4 — мост

Мостовой кран состоит из двух основных частей: моста и перемеща­ющейся по нему грузовой тележки 3. На тележке расположены меха­низм подъема и механизм передвижения тележки. Кроме основного механизма подъема на тележке может быть установлен вспомогатель­ный механизм, грузоподъемность которого в 3 — 5 раз меньше грузо­подъемности основного механизма.

Механизмы крана имеют электрический привод. Они обеспечивают три рабочих движения крана для перемещения груза в любую часть цеха: подъемопускание груза, передвижение грузовой тележки, пере­движение моста.

Кран-балка — это мостовой кран, у которого грузовой тележкой яв­ляется электрическая таль. Выпускают кран-балки грузоподъемностью до 5 т. Управление такими кранами осуществляется с пола с исполь­зованием подвесного пульта.

Читайте также  Паук для крана тросовый

Как устроен козловой кран?

Мост козлового крана (рис. 2.6) опирается на наземный крановый путь 1 при помощи опор 2 и ходовых тележек 7. Консоли3 — это части мо ста, выступающие за опоры, консоли увеличивают зону обслуживания крана. На рисунке изображен козловой кран с подвесной грузовой те­лежкой 5, совместно с которой перемещается кабина управления6.

Рис. 2.6. Козловой кран:

1 — крановый путь; 2 — опора; 3 — консоль; 4 — мост; 5 — грузовая тележка; 6 — кабина; 7 — ходовая тележка

Козловые краны применяют для погрузочно-разгрузочных работ на открытых складах. Козловые краны общего назначения могут иметь грузоподъемность до 60 т и пролет до 34,5 м.

Как устроены башенные краны?

Башенные краны (рис. 2.7) различаются по конструкции, типу стрел, способу установки.

1. По конструкции:

  • кран с поворотной башней (рис. 2.7, а);
  • кран с неповоротной башней (рис. 2.7, б).

2. По типу стрел:

  • кран с подъемной стрелой (рис. 2.7, a);
  • кран с балочной стрелой (рис. 2.7, б).

Рис. 2.7. Башенные краны:

а — кран с поворотной башней и подъемной стрелой; б — кран с неповоротной башней и балочной стрелой; 1 — рама; 2 — опорно-поворотное устройство; 3 — платформа; 4 — противовес; 5 — башня; 6 — кабина; 7 — стрела; 8 — ходо­вая тележка; 9 — консоль; 10 — оголовок; 11 — грузовая тележка

3. По способу установки:

  • кран стационарный;
  • кран передвижной (см. рис. 2.7, а, 6).

Башенные краны выполняют четыре рабочих движения: подъем-опу­скание груза, изменение вылета, поворот крана, передвижение крана.

Поворотная платформа 3 кранов с поворотной башней опирается на ходовую раму1 с помощью опорно-поворотного устройства2. На поворотной платформе таких кранов смонтированы башня 5 со стре­лой 7, противовес4 и механизмы крана. К поворотной части кранов с неповоротной башней относятся оголовок10 со стрелой и консолью 9 противовеса. У кранов с подъемной стрелой вылет изменяется по­воротом (подъемом) стрелы относительно опорного шарнира. У кра­нов с балочной стрелой вылет изменяется за счет передвижения гру­зовой тележки11 по неподвижно закрепленной стреле.

Передвижные башенные краны перемещаются по крановым путям с помощью ходовых тележек 8. Краны с высотой подъема более 70 м изготавливают стационарными (приставными), их устанавливают на фундамент и закрепляют к строящемуся зданию.

В настоящее время в строительстве в основном работают башенные краны грузоподъемностью 5. 12 т. Высота подъема некоторых пере­движных кранов может достигать 90 м, а приставных 220 м.

Дата добавления: 2018-05-12 ; просмотров: 160 ; Мы поможем в написании вашей работы!

В – телескопическая стрела; г- стрела с гуськом

и грузоподъемностью: чем больше вылет стрелы, тем меньше грузоподъемность. Зависимость высоты подъема крюка и его грузоподъемности от вылета стрелы выражается кривой, называемой грузовысотной характеристикой крана (ГВХ), прилагаемой к технической документации каждого крана. (См. Рис.2.4.).

Грузоподъемность крана на основном крюке уменьшается, если стрела оборудуется гуськом (за счет массы гуська). Грузоподъемность на дополнительном крюке (гуське) всегда значительно меньше, чем на основном.

По конструкции ходового устройства самоходные краны делятся на краны гусеничные и пневмоколесные. Последние разделяются на краны автомобильные, ходовым устройством которых служит шасси автомобиля, и краны на специальном шасси автомобильного типа.

Каждый из этих типов имеет свои преимущества и недостатки. Краны на гусеничном ходу оказывают значительно меньшее удельное давление на грунт по сравнению с колесными (0,4-1,0 кгс/см 2 ), что объясняется большой поверхностью опоры.

Рис. 2.4. Грузовысотные характеристики крана

Это улучшает проходимость по бездорожью и слабым грунтам и позволяет увеличить вес машины, а значит и ее грузоподъемность. Поэтому самые “грузоподъемные краны” – преимущественно на гусеничном ходу. Но этот движитель создает и неудобства – в первую очередь плохая маневренность и сложности при перебазировании (железнодорожный транспорт, тяжеловозы). Кроме того, гусеничный ход имеет и чисто технические недостатки: сложная конструкция, быстрый износ деталей, большая собственная масса, достигающая 40 % массы всей машины.

Самой высокой маневренностью и высокой скоростью передвижения отличаются автомобильные краны (до 60 км/ч без груза), что позволяет применять их для выполнения рассредоточенных работ. Устроен автомобильный кран следующим образом. На шасси грузового автомобиля вместо кузова устанавливается ходовая рама, а на ней – поворотная рама. Эти рамы соединены поворотным устройством. На поворотный раме установлены механизмы подъема и опускания груза и стрелы, механизм поворота рамы, а также закреплены стрела, кабина, противовес.

Недостатком конструкции автомобильных кранов является их сравнительно малая устойчивость. Для повышения устойчивости при работе под кран подводят механические, гидравлические или пневматические выносные опоры (ауттригеры), являющиеся одним из узлов крана. Применение выносных опор повышает грузоподъемность крана, но снижает его маневренность – на время их использования кран становится стационарным.

Промежуточное положение по перечисленным достоинствам и недостаткам кранов между автомобильными и кранами на гусеничном ходу занимают пневмоколесные краны. Они установлены на специально для них созданные шасси. Такое шасси имеет более широкую базу и увеличенную против автокрана устойчивость. Для снижения удельного давления на грунт такое шасси имеет до восьми осей. И при этом такое шасси сохраняет маневренность машины с колесным движителем (конечно, не с такой скоростью, как автомобильный, но это и не всегда нужно). Заканчивая характеристику ходовой части кранов, надо упомянуть, что краны на гусеничном ходу иногда монтируют на тракторном шасси. Наиболее характерный пример – трубоукладчики.

И, наконец, рассмотрим технологические возможности стреловых кранов различных типов.

Автомобильные краны отечественного производства выпускаются грузоподъемностью до 120 т с грузовым моментом до 362 т×м (произведение массы груза на расстояние от оси поднимаемого груза до оси крана) и длиной стрелы от 3 до 40 м. Некоторые краны оборудуются сменными стрелами. Автокраны зарубежного производства имеют несколько большую максимальную грузоподъемность. Например, японская фирма “КАТО” предлагает автокраны с грузоподъемностью от 16 до 160 т и длиной стрелы до 50 м. Немецкая фирма “Liebcher” производит краны на короткобазовых пневмоколесных шасси максимальной грузоподъемностью от 30 до 80 т и с максимальным вылетом стрелы 30-40 м.

Грузоподъемность пневмоколесных кранов на специальном шасси доходит до 35 т, длина стрелы – до 23 м. “КАТО” – до 50 т и стрела – до 33,8 м. Фирма “Liebcher” – до 550 т и максимальный вылет стрелы – до 116 м.

Гусеничные краны выпускаются грузоподъемностью от 5 до 100 т. Бывают даже до 250 т и с длиной стрелы до 42 м. Фирма “Liebcher” выпускает краны на гусеничном ходу с решетчатой стрелой максимальной грузоподъемностью до 1000 т и максимальным вылетом стрелы до 100 м. Однако при этом надо заметить, что выпуск гусеничных кранов постоянно снижается в связи с необходимостью быстро перебрасывать стреловые краны с одного объекта на другой по территории не только одной страны, но и соседних, в основном европейских стран с хорошими автотрассами. У этих кранов предусмотрена замена крюка на другое рабочее оборудование, которое значительно расширяет область применения крана (грейфер, драглайн, копер, струг).

Башенные краны

Для возведения жилых и общественных зданий и их ремонта, а также при строительстве многих производственных объектов, особенно многоэтажных или высотных в качестве одного из основных грузоподъемных механизмов используются башенные краны. Эти краны бывают передвижными, передвигающимися по наземным путям, в том числе криволинейным (редко) или стационарными, приставными (рис. 2.5).

Башенные краны различают по типу башен – с поворотной башней и неповоротной с поворотным оголовком, а также по типу конструкции стрелы – на краны с подъемной стрелой и балочной.

Рис. 2.5. Башенные краны:

а) передвижные; б) стационарные

Наиболее часто применяют краны с поворотной башней. У них центр тяжести находится ниже, чем у кранов с поворотным оголовком, так как большинство узлов расположено у основания крана. Благодаря этой особенности масса кранов с поворотной башней меньше, чем с неповоротной. Эти краны проще монтировать, демонтировать, транспортировать; башня при нагрузке меньше деформируется, что обеспечивает меньшую раскачку груза.

Краны с подъемной стрелой, у которых изменение вылета стрелы осуществляется ее наклоном, более просты по конструкции в сравнении с кранами, оснащенными балочной стрелой. Но это преимущество рождает и недостатки, основными из которых следует считать следующие. Наименьший вылет стрелы у таких кранов составляет 30 % от наибольшего (вертикально стрелу поднять невозможно), поэтому нельзя или сложно полностью использовать подкрановое пространство, особенно на коротких подкрановых рельсах. Шарнирное закрепление стрелы затрудняет точность наводки груза (монтируемого элемента), так как при подъеме или опускании стрелы груз перемещается как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях.

В кранах с балочной стрелой (См. рис.2.6) перемещение груза требует меньшей энергии, наводка груза проще, подкрановое пространство используется лучше, но маневренность таких кранов и масса больше, чем у кранов с подъемной стрелой вследствие большей сложности конструкции.

Рис. 2.6. Башенный кран “Liebcher” с балочной стрелой

Передвижные башенные краны различают по типу ходового оборудования – рельсовые, автомобильные, пневмоколесные, гусеничные. Преимущественное применение получили башенные краны, передвигающиеся по рельсовым подкрановым путям. Такие краны просты в эксплуатации и обеспечивают высокую безопасность работы.

Основными элементами башенного крана являются: башня, стрела, опорная рама, на которой закреплена башня – либо непосредственно (если башня неповоротная), либо через опорно-поворотное устройство (если башня поворотная). В верхней части башни монтируется поворотный или неповоротный оголовок. Для создания удерживающего от опрокидывания крана момента на башенных кранах устанавливается противовес – либо на опорно-поворотном устройстве (для кранов с поворотной башней), либо на консоли (для кранов с поворотными оголовками).

Основными характеристиками башенного крана служат вылет стрелы, высота подъема крюка, и грузоподъемность.

Грузоподъемность передвижных башенных кранов для гражданского строительства составляет 3-8 т, приставных – до 12,5 т, в промышленном строительстве применяются башенные краны с грузоподъемностью 20 т и более. Вылет стрелы в гражданском строительстве – до 25 м, в промышленном – до 50 м. Высота подъема крюка 30-50 м для гражданского строительства, 58-80 м – для промышленного. Приставные краны выпускают с высотой подъема крюка до 160 м.

2.5.1.3. Краны ”нулевики”

Как и башенные краны, они перемещаются по подкрановым путям, но отличаются от последних отсутствием башни. Выпускают краны ”нулевики” грузоподъемностью от 4,5 до 30 т, с вылетом стрелы до 20 м и высотой подъема крюка до 16 м. Краны такого вида в основном предназначены для ведения работ ниже нулевой отметки, поэтому дополнительной характеристикой такого крана является максимальная глубина опускания груза относительно уровня стоянки крана.

Читайте также  Башенные краны малой грузоподъемности

Легкие переносные краны

Эти краны раньше, когда строители не были так избалованы средствами “большой” механизации очень широко применялись, а сейчас используются в меньшей степени. Они очень удобны при выполнении сравнительно малых объемов работ и необходимости поднимать и перемещать грузы массой до 1 т на расстояние до 4 м. Большим преимуществом этих кранов является возможность их установки не только на земле, но и на зданиях. Новые экономические условия, заставляющие тщательно считать деньги, возрождают интерес строителей к этим кранам.

Устроен легкий переносной кран очень просто. Он состоит (рис. 2.7) из основания (1) и поворотной платформы (2), на которой смонтированы противовес (3), лебедка (4) и стрела (5). Масса этого такого крана без противовеса составляет 0,9-1,0 т, а с противовесом – 1,65-2,0 т. Мощность двигателя – 3 кВт. Поворот крана осуществляется вручную. Имеется тормозное устройство и стреловой канат для изменения вылета стрелы.

При подаче материалов внутрь здания с помощью такого крана их поднимают снаружи до уровня оконных проемов с принятием груза на выносные площадки в проемах

Рис. 2.7. Легкий переносной кран:

Что такое вылет стрелы крана

Определение понятия вылета стрелы крана-манипулятора. Зависит ли вылет стрелы от ее длины. Какая формула используется для расчета значения вылета стрелы. Как между собой связаны данные вылета стрелы и показатели грузоподъемности крана-манипулятора с учетом опрокидывающих сил.

Не все понимают, что длина стрелы крана и вылет не одно и то же. Соответственно, для того чтобы принять решение об аренде или покупке спецтехники, знать только показатели длины стрелы недостаточно. Необходимо рассчитать данные вылета и грузоподъемности.

Что такое вылет стрелы крана и на что влияет

Вылет стрелы крана — это прямая между осью грузоподъемного оборудования и центральной частью груза, закрепленного на конструкции крюка.

Значение актуально для автомобильных и башенных кранов. Информация о вылете стрелы (максимальное значение) прописывается в техническом паспорте. Если документы утеряны, рассчитать показатели вылета можно по формуле. Но для начала небольшой ликбез по теме.

Итак, стрела крана — подвижный элемент конструкции, регулируемый по длине с крюком или альтернативным механизмом для захвата груза. Крепится на вращающейся платформе портального, башенного или самоходного кранов.

Крановые стрелы перечисленных выше кранов-манипуляторов делятся на два типа:

  • маневренные;
  • балочные.

Маневренные стрелы автокрана более практичные, бывают невыдвижными и телескопическими. Совместимы с грузовыми шасси. Для продуктивной эксплуатации техники необходимы точные данные о вылете стрелы для вычисления грузоподъемности и других не менее важных параметров.

Балочные стрелы неподвижны, поэтому не меняют пространственного положения. С целью перемещения груза к процессу подключают тележку, которая двигается по специальным балкам. Техника с такими стрелами используется преимущественно на открытых и закрытых территориях, складах с ограниченным пространством для перемещения груза.

Как взаимосвязаны длина стрелы и вылет

Длина стрелы и значение ее вылета измеряют по-разному. В этом заключается основное отличие. Кроме того, длина — это расстояние между точкой крепления головного блока и точкой крепления стрелового оборудования.

Вылет — вертикальная линия, условно проведенная от точки крепления до центральной части закрепленного на крюке груза. Длина стрелы всегда больше значения вылета. Кроме того, вылет — регулируемое значение, тогда как длина стабильно неизменное.

Вылет стрелы сокращается вместе с подъемом груза на высоту. Чем ниже груз, тем устойчивее кран и больше грузоподъемность. Имеют значение такие параметры, как масса и габариты груза на крюке, угол подъема и непосредственно сама высота. Чтобы было понятнее, рассмотрим, как это работает в разных позициях:

  1. Например, для стрелового оборудования максимальное значение вылета — 10,7 м, это значит, что допустимый вес груза 350 кг.
  2. При вылете на 5,9 м, вес груза может быть увеличен до 1,5 тонн.
  3. Если вылет около 3,5 м, то вес груза возможно увеличить до 2,5 т.

Относительных показателей вылета стрелы получится достичь при угле в 11 градусов, что соответствует показателям высоты подъема — 6 м. Средний уровень вылета стрелы позволяет работать с грузом на высоте 11 метров, при условии соблюдения угла в 51 градус. Максимально вытянутая стрела позволяет перемещать груз на любую высоту, отвечающую ее длине.

Как вычислять значения по формулам

Чтобы рассчитать оптимальные данные вылета стрелы используется готовая формула: В = сумма А,Б,С,Д, где

  • В — искомое значение;
  • А — промежуток от стены сооружения до перемещаемого груза;
  • Б — дистанция между выступом здания и осями;
  • С — зона между кромкой сооружения и задней частью крана;
  • Д — поворотный R хвостовой части техники.

Расчет вылета стрелы телескопического типа для кранов более сложный. Для этого от длины стрелы вычитают дистанцию между точкой фиксации техники и задней частью. Как правило, значение колеблется в пределах 3-4 метров. Так, например, если длина стрелы более 30 м, вылет окажется равен примерно 26-27 м.

Почти на всех моделях кранов работают датчики ограничения вылета стрелы и допустимой в пределах нормы грузоподъемности. Они нужны для поддержания работоспособности техники, если крановщик допустит ошибку.

Зависимость грузоподъемности крана от вылета стрелы на примере

Грузоподъемность техники обратно пропорциональна значению вылета стрелы. Чем меньше вылет, тем больше грузоподъемность и, наоборот, соответственно. Стропальщик и крановщик должны это учитывать и контролировать устойчивость крана.

Связь грузоподъемности и вылета стрелы прослеживается в грузовой характеристике крана. Например, гусеничная модель ДЭК-251. Ее максимальная грузоподъемность — 25 тонн, если вылет стрелы равен 5 м. Увеличение вылета стрелы снижает грузоподъемность. Для этой модели максимальный вылет — 14 метров, с такими показателями кран поднимает груз массой не более 4 т.

Опрокидывающие силы, действующие на устойчивость техники:

  • масса груза;
  • инерция (перепады скорости при движении стрелы);
  • ветер.

Имеет значение угол наклона поверхности, где работает кран. Опрокидывающие силы провоцируют создание опрокидывающего момента относительно РО (ребра опрокидывания). Момент, образованный грузом, вычисляется методом умножения массы груза (Q) на плечо (b). Чем больше вылет, тем больше плечо и показатели опрокидывающего момента.

Как рассчитать вылет стрелы по математической формуле

Обозначим вылет стрелы Lтр, расстояние от оси вращения техники до стены объекта — а, расстояние от выступающей кромки стены со стороны техники до центра тяжести груза — с.

Сначала вычислим а по формуле: а = к / 2 + b + d, где b — параметры поворотной части крана за пределами рельсовой оси, d — безопасное расстояние от выступающей кромки здания до поворотного механизма (от 1 м), k — расстояние между рельсовыми осями подкранового пути. Условное значение а — 5,5 м. Далее по формуле с исходными данными.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Грузоподъемность — стреловой кран

Грузоподъемность стрелового крана определяется из условий устойчивости его. У большинства стреловых кранов грузоподъемность изменяется в зависимости от вылета стрелы. Некоторые типы башенных кранов имеют лишь одну грузоподъемность ( например, кран марки БКСМ-5-5А и др.) — Грузоподъемность указывается в паспорте крана и является основной его технической характеристикой. [1]

Грузоподъемность тележечных стреловых кранов колеблется в пределах 0 2 — 0 5 т, вылет — в пределах 2 5 — 3 5 м и скорость подъема 15 — 30 м / мин. [2]

Грузоподъемностью стрелового крана с изменяющимся вылетом стрелы называют наибольшую грузоподъемность крана при наименьшем вылете стрелы. С увеличением вылета стрелы грузоподъемность крана уменьшается, что обусловливается необходимостью сохранения устойчивости крана. [3]

Характеристика грузоподъемности стреловых кранов приводится в каталогах строительных машин и имеет вид гиперболической кривой. Для увеличения устойчивости передвижных стреловых кранов применяют дополнительные опоры в виде выдвижных балок или кронштейнов, опирающихся на домкраты. Такие упоры ( аутригеры) увеличивают поперечную базу кранов и повышают коэффициент грузовой устойчивости за счет перемещения ребра опрокидывания в сторону груза. [4]

Временно увеличить грузоподъемность стрелового крана можно путем расчаливания или опирания его стрелы. Наиболее широкое применение находят следующие способы расчаливания стрел кранов: расчаливание неподвижной стрелы расчалкой с одной или двумя ветвями; расчаливание стрелы расчалками, в ветви которых включены полиспасты, что обеспечивает возможность поворота стрелы и изменения ее вылета. При расчаливании стрелы стреловой полиспаст крана ослаблен и рабочие нагрузки воспринимаются заякоренной расчалкой. Расчалка, воспринимая опрокидывающий момент и уменьшая сжимающие нагрузки на стрелу, позволяет повысить грузоподъемность крана в 1 5 — 2 раза. [5]

Временно увеличить грузоподъемность стрелового крана можно путем расчаливания или опирания его стрелы. [6]

При массе конструкции, не превышающей грузоподъемность имеющегося стрелового крана , соответствующих вылету и высоте подъема крюка, а также подстрелового пространства, горизонтальные конструкции на открытых площадках поднимают одним стреловым самоходным краном. [7]

В табл. 13 содержатся сводные данные о грузоподъемности стреловых кранов при движении и преодолеваемый угол подъема. Грузоподъемность кранов указана на стреле, расположенной вдоль продольной оси. [9]

В табл. 22 содержатся сводные данные о грузоподъемности стреловых кранов при движении и преодолеваемый угол подъема. Грузоподъемность кранов указана на стреле, расположенной вдоль продольной оси. [10]

На какой вес должен быть рассчитан ограничитель грузоподъемности стрелового крана . [11]

Величина этих усилий зависит от угла наклона стрелы и может быть определена аналитическим или графическим способом. Так как грузоподъемность стреловых кранов часто назначают в зависимости от вылета стрелы, то обычно эти усилия определяют для нескольких положений и строят график нагрузок, из которого находят наибольшее расчетное усилие на канат и стрелу. [12]

В сомнительных случаях необходимо запрашивать администрацию о весе предназначенного к подъему груза. По имеющейся на кране шкале необходимо точно учитывать грузоподъемность стрелового крана в зависимости от положения ( наклона) его стрелы. [13]

Чтобы повысить устойчивость кранов, заранее подготавливают дороги и планируют площадки для такелажных работ. Не допускается работа кранов на площадках с уклонами, более указанных в паспортах кранов. Устойчивость стреловых кранов обеспечивается их весом, а также винтовыми опорами с прочными инвентарными подкладками под опоры. В отдельных случаях устойчивость крана можно повысить, применяя выносные опоры и располагая стрелы подъема вдоль машины. Грузоподъемность стреловых кранов может изменяться в зависимости от длины и выноса стрелы подъема. С увеличением выноса стрелы подъема грузоподъемность кранов снижается. [14]