Стрела башенного крана конструкция

Стрела башенного крана конструкция

Стрелы башенных кранов в зависимости от способа изменения вылета разделяются на подъемные и балочные.

Наибольшее распространение получили краны с подъемной стрелой. Это объясняется тем, что они имеют на 15—20% меньшую массу по сравнению с кранами, оборудованными балочными стрелами, более технологичны в изготовлении, их проще монтировать и перевозить.

К недостаткам кранов с подъемными стрелами относятся: отсутствие горизонтального перемещения груза при изменении вылета; необходимость повышенной мощности привода для подъема стрелы и груза при изменении вылета; сравнительно большая величина минимального вылета. Однако величина минимального вылета для передвижных кранов не играет существенной роли, так как, совмещая два движения (поворот и передвижение крана), всегда можно подать груз в любую точку строительной площадки. Эти недостатки устранены в новых конструкциях кранов, в результате чего краны с подъемной стрелой с успехом применяют как на погрузочно-разгрузочных, так и на монтажных работах.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Поскольку нагрузки на подвесную подъемную стрелу приложены вдоль ее оси эта стрела при подъеме груза работает на центральное сжатие, в то время как балочные стрелы, кроме сжимающих, испытывают также и изгибающие нагрузки от массы грузовой тележки и груза. Отсутствие изгибающих нагрузок позволяет облегчить конструкцию. Кроме того, малые размеры подъемной стрелы в поперечном сечении по сравнению с размерами других стрел облегчают условия демонтажа и перевозки крана с объекта на объект.

По конструкции стрелы делятся на подвесные (рис. 22, а, е), подвесные с балансиром (рис. 22, б), подвесные шарнирно-сочлененные (с гуськом) (рис. 22, в), подвесные со стойками (рис. 22, г) и молото-видные (рис. 22, д, ж). Наиболее просты подвесные подъемные стрелы, которые получили массовое распространение.

Рис. 22. Виды стрел:
а — подъемная подвесная, б — подъемная подвесная с балансиром, в — подъемная подвесная с гуськом, г — подъемная подвесная со стойками, д — подъемная молотовидная, е — балочная подвесная, ж — балочная молотовидная; 1 — балансир, 2 — гусек, 3 — стойка

В плане подъемные стрелы имеют различную конфигурацию (рис. 23). По конструкции поясов и раскосов стрелы изготовляют решетчатыми ; из уголков или труб или сплошностенными из труб большого диаметра, гнутого профиля или листа.

Наиболее совершенную конструкцию имеют решетчатые стрелы из труб, которые по сравнению с уголковыми более легки и прочны. Кроме того, из-за хорошей обтекаемости труб ветровые нагрузки на ; трубчатые конструкции значительно ниже. Все это позволяет уменьшить опрокидывающий момент, действующий на кран, и тем самым повысить устойчивость крана. Сейчас разработаны оптимальные конструкции 4, 8 решетчатых подъемных стрел, обеспечивающие их минимальную массу и невысокую стоимость изготовления.

У кранов с установочным изменением вылета опорный шарнир соединения стрелы с башней выполнен на подшипниках скольжения, у кранов с маневровым изменением вылета — чаще на подшипниках качения.

Рис. 23. Конструктивные схемы стрел:
а — вид в плане, б — поперечные сечения подъемных стрел, в — поперечное сечение балочных стрел; 1 — трехсекционная, 2 — трапециевидная, 3 — А-образная, 4 — оптимальной конструкции, 5 — уголковой конструкции, 6 — четырехгранная решетчатая из труб, 7 —трехгранная решетчатая из труб; 8 — то же, оптимальной конструкции, 9 — из гнутого профиля

По двесные стрелы со стойками, примененные на кране МСК-5-20, по характеру работы и конструкции аналогичны подвесным стрелам.

Шарнирно-сочлененные стрелы (с гуськами) используют, как правило, когда требуется увеличить вылет и высоту подъема без переделки стрелы и изменения высоты башни (кран КБ-160.4).

Молотовидные подъемные и балочные стре-л ы работают на изгиб, поэтому они значительно тяжелее других типов стрел. Кроме того, из-за значительных габаритов по высоте эти стрелы тРУДно перевозить.

Балочную подвесную стрелу (рис. 24) имеет кран КБк-250. Стрела имеет трехгранное сечение. Грузовая тележка передвигается по двум нижним поясам. Верхний пояс и раскосы — трубчатые. Нижние пояса (ездовые балки) коробчатого сечения из двух сваренных уголков. Стрела имеет два рабочих положения: горизонтальное и ломаное, когда опорная секция стрелы устанавливается вертикально и крепится к верху оголовка, а головная секция размещается наклонно под углом 30° к горизонту. В этом случае удается значительно увеличить высоту подъема крана. Благодаря специальной схеме запасовки грузового каната обеспечивается горизонтальное перемещение груза при движении грузовой тележки по наклонно расположенной стреле.

Рис. 24. Балочная подвесная стрела крана КБк-250: 1 — опорная секция, 2 — стойка, 3 — головная секция

Устройство башенного крана

В период 1913-1916 годы, работая в университетах Цюриха и Берлина, Альберт Эйнштейн опубликовал свою работу по общей теории относительности. Эта работа перевернула понимание человеком основ природы и дала толчок к немыслимым ранее научным достижениям и техническим изобретениям. Об этом знают многие. Однако немногие знают о том, что в это же время, а точнее, в 1913 году, на промышленной ярмарке в Лейпциге изобретатель по имени Юлиус Вольф представил широкой публики механизм, названный в местных газетах «гигантом из Хеилборна», который не менее радикально изменил строительную отрасль. Изобретение, прообразом которого был этот механизм, дало человеку возможность возводить здания, в которых число этажей исчисляется десятками, а высота – сотнями метров. Это изобретение – башенный подъёмный кран. Устройство башенного крана в течение последующих десятилетий совершенствовалось всё больше, и многочисленных наследников того первого механизма сегодня можно увидеть буквально повсюду.

Многие мужчины, среди эпизодов своего городского детства, наверняка вспоминают какую-нибудь стройку, на которой так интересно было играть в различные детские игры. Кроме игр, там было увлекательно наблюдать за работой различных механизмов и приспособлений, над которыми гордо возвышался башенный подъёмный кран. И в голове любого мальчишки, который наблюдал за работой такого крана, наверняка возникал вопрос: «как это он не падает?» Выяснению этого и посвящена данная статья, в которой в общих чертах рассматривается конструкция башенного крана.

Основы устойчивости башенного крана

На башенный кран действуют различные силы, создающие опрокидывающий момент. Основные действующие силы – это вес поднимаемого груза и грузозахватного устройства. Дополнительные силы – это:

  • инерция, возникающая во время спуска, подъёма, торможения или изменения скорости работы различных механизмов, таких, как передвижение крана или груза по стреле, а также изменение вылета стрелы;
  • центробежная сила, возникающая во время изменения наклона стрелы или вращения поворотной части крана;
  • атмосферные факторы – давление ветра на конструкцию крана и на подвешенный груз, а также вес снега или наледи при работе в условиях отрицательных температур.

С учётом всех обстоятельств задачу по удержанию башенного крана в равновесии можно сравнить с выполнением стойки на руках акробатом или гимнастом. Судите сами – с грузом или без, в спокойную или ветреную погоду центр тяжести всей конструкции самоходного крана должен находиться в пределах небольшого, в сравнении с рабочими габаритами, прямоугольника, ограниченного шириной подкрановых путей и расстоянием между осями ходовых колёс.

Конструкция башенного крана рассчитывается таким образом, чтобы при его установке и эксплуатации запас устойчивости был достаточным для двух случаев:

  1. опрокидывания в сторону груза (грузовая устойчивость);
  2. опрокидывания в сторону противовеса (собственная устойчивость при нерабочем состоянии крана).

Основные типы конструкции башенного крана

Существует несколько основных конструктивных решений, на основе сочетания которых создаются башенные краны различных видов.

По типу конструкции башни:

  1. Краны с поворотной башней. В таких кранах башня, вместе с закреплённой на ней стрелой и противовесом, вращается вокруг своей вертикальной оси. Противовес в таких кранах может иметь верхнее или нижнее расположение.
  2. Краны с неподвижной неповоротной башней. В таких кранах стрела и противовес закреплены на особом шатре, который вращается вокруг неподвижной башни.
  1. Кран с подъёмной стрелой. Такие краны имеют оголовок для возможности изменения угла наклона стрелы.
  2. Кран с балочной стрелой. В таких кранах по неподвижной горизонтальной стреле перемещается грузовая тележка с грузозахватным механизмом.

По способу установки:

  1. Стационарный кран – при установке фиксируется в определённом месте ( приставной кран).
  2. Передвижной кран – самоходный или перемещаемый тягачом.

Самоходные краны, как правило, выполняются по схеме с поворотной башней. Такая схема башенного крана удешевляет его конструкцию, уменьшает время, необходимое на его монтаж-демонтаж и упрощает транспортировку. Однако чемпионами по грузоподъёмности и высотности всё же являются стационарные краны с неповоротной башней, среди которых особо выделяются приставные краны.

Устройство башенного крана приставного типа даёт возможность реализовать особое преимущество – самостоятельное увеличение собственной высоты благодаря использованию механизмов наращивания башни. Приставной кран устанавливается в начале строительства вблизи строящегося здания, жёстко прикрепляется к нему и увеличивает свою высоту по мере роста этого здания. Имея стрелу длиной 30-60 м., кран может обслуживать широкий фронт, постепенно наращивая высоту подъёма крюка до нескольких сотен метров.

Основные элементы конструкции башенного крана

Рис 1. Слева — кран с поворотной башней и подъемной стрелой; справа — кран с неповоротной башней и балочной стрелой

  1. рама – самоходная или транспортируемая тягачом платформа на колёсном или гусеничном ходу, на которой крепится вся конструкция крана;
  2. опорно-поворотное устройство – в кранах с поворотной башней расположено прямо на раме, в кранах с неповоротной башней – на вершине башни;
  3. платформа;
  4. противовес — в кранах с поворотной башней имеет нижнее расположение на платформе, в кранах с неповоротной башней расположен вверху на консоли;
  5. башня – элемент крана, придающий ему высоту и воспринимающий основную нагрузку;
  6. кабина – помещение оператора с органами управления краном. Расположено на уровне стрелы для полноценного обзора фронта работ;
  7. стрела – элемент крана, обеспечивающий горизонтальное перемещение груза и подвод грузозахватного механизма. Различают краны с подъёмной и балочной стрелой;
  8. ходовая тележка – конструкция, содержащая ходовую часть рамы башенного крана;
  9. консоль – конструкция, необходимая для балансировки и компенсации опрокидывающих усилий;
  10. оголовок – конструкция, позволяющая управлять стрелой крана и изменять её положение в вертикальной плоскости. Некоторые виды кранов с балочной стрелой могут не иметь оголовка;
  11. грузовая тележка – элемент кранов со стрелами балочного типа, служит для горизонтального перемещения груза.
Читайте также  ПТО и что грузоподъемных кранов периодичность?

По типу ходового устройства башенные краны делятся на следующие виды:

  • рельсовые – получили наибольшее распространение благодаря простоте эксплуатации и безопасности работы;
  • автомобильные – смонтированные на шасси автомобиля;
  • на шасси автомобильного типа – смонтированные на специально разработанном под кран пневмоколёсном шасси с кабиной;
  • пневмоколёсные – смонтированные на специальном пневмоколёсном шасси без кабины;
  • гусеничные – смонтированные на гусеничном ходовом устройстве;
  • шагающие – краны, имеющие ходовое устройство шагающего типа.

Подкрановые пути башенных кранов

Мобильные и подвижные самоходные башенные краны на рельсовом ходовом устройстве требуют для своей работы особый элемент – подкрановые пути. От качества изготовления этих путей зависит устойчивость и безопасность работы крана, поэтому им уделяется большое внимание при организации строительных работ.

Подкрановые пути башенных кранов испытывают значительные нагрузки в процессе эксплуатации, поэтому должны подвергаться регулярным осмотрам и проверкам на предмет выявления повреждений и дефектов, соответствия геометрическим нормам и пр.

Электрическая схема башенного крана насыщена многими высоковольтными и многоамперными элементами, поэтому подкрановый путь самоходного крана должен также обеспечивать надёжное заземление.

Башенные краны являются ключевым механизмом для решения всё более сложных строительных задач современности. Конструктивное развитие этого вида устройств продолжается уверенными темпами, и своё первое столетие семейство этих строительных гигантов встречает, величаво возвышаясь над строительными площадками всего мира.

Устройство башенного крана. Монтаж и демонтаж башенных кранов

Грузоподъемная машина со стрелой, расположенной в верхней части вертикально закрепленной башни, служащая для захвата и перемещения крупногабаритного груза, называется башенным краном. Любой башенный кран обладает следующими параметрами: вылет стрелы, грузоподъемность, скорость подъема и опускания, глубина опускания, быстрота перемещения, скорость поворота башни и т.д. К составным узлам башенного крана относятся: башня, поворотная платформа со стреловой и грузовой лебедкой, опорно-поворотный механизм, устройство подъема и опускания груза, механизм передвижения машины, механизм изменения вылета стрелы и т.д.

Башня крана

Башня — основной элемент башенного крана, который служит для удерживания стрелы на заданной высоте и для распределения нагрузки со стрелы на ходовую раму и крановые пути. В большинстве случаев башни кранов имеют решетчатое строение (выполнены из уголков или труб небольшого диаметра). Также встречаются башни с телескопической конструкцией (выполнены из трубы большого диаметра).

Источник фото: exkavator.ru В большинстве случаев башни кранов имеют решетчатое строение

Башни кранов бывают поворотными и неповоротными. Поворотная башня представляет собой опорно-поворотное устройство с поворотной платформой, которое размещено внизу (на портале или опорной части крана). У неповоротных кранов платформа с башней не поворачивается. Поворотный механизм у такого типа машин расположен в верхней части. Для того чтобы кран мог поворачиваться, на башне закреплен поворотный оголовок с противовесной консолью для уравновешивания стрелы. Такая конструкция башенного крана позволяет перемещать грузы массой более 10 тонн. Главным преимуществом неповоротных башенных кранов является возможность их переоборудования для использования в качестве приставных башенных кранов (крепящихся к постройке).

В последнее время большую популярность набирают безоголовочные краны. Для большинства изготовителей производство именно этого типа кранов является преимущественным. Плюсом таких кранов является то, что они освобождены от металлоемкого и габаритного узла (оголовка башни и систем оттяжек, поддерживающих стрелу). Эти краны легко монтируются и не требуют особых усилий при транспортировке. Главный модуль поворотной части (кабина, все механизмы крана и электрооборудование) собирается внизу, а монтаж данной конструкции происходит за один подъем.

Поиск необходимого оборудования или запчастей стал еще проще — оставьте заявку и Вам перезвонят.

Ходовая рама башенного крана

Немаловажным элементом в устройстве башенного крана является ходовая рама, служащая для переноса нагрузок на крановые пути. У неповоротных башенных кранов рамы бывают шатровые либо в форме усеченной пирамиды. У кранов с поворотными башнями нагрузки на раму передаются через опорно-поворотное устройство, которое размещено в нижней части машины.

Источник фото: exkavator.ru Ходовая рама служит для переноса нагрузок на крановые пути

Стрела башенного крана

Стрела башенного крана представляет собой механизм, с помощью которого он достает до груза, находящегося от него на определенном расстоянии. Различают подъемные, балочные и шарнирно-сочлененные стрелы башенного крана.

К плюсам стрел первого типа крана можно отнести то, что они отличаются малым размером и массой. Также они легко монтируются и легко поддаются транспортировке. К недостаткам таких стрел относится то, что для изменения вылета крюка невозможно переместить груз горизонтально. Встречаются подвесные, подвесные со стойками, подвесные с гуськом и молотовидные варианты.

Балочный тип стрел насчитывает 2 вида: подвесные и молотовидные. Больше всего в строительстве применяют подвесные балочные стрелы. По нижней части таких стрел, которые представляют собой двутавровую балку, перемещаются катки грузовой тележки, служащей для захвата и перемещения груза. Молотовидные балочные стрелы не получили широкого распространения ввиду больших размеров и массы конструкции.

Шарнирно-сочлененные стрелы состоят из двух частей (основной и головной) и относятся к типу комбинированных стрел. Головная часть шарнирно-сочлененной стрелы называется гуськом. Башенные краны с таким типом стрел обладают двумя крюковыми подвесками. Вылет шарнирно-сочлененной стрелы может изменяться двумя вариантами:

  • подъемом всей стрелы;
  • сочетанием движений подъема стрелы и перемещением по ней грузовой тележки.

Применение данного типа стрел обусловлено необходимостью увеличения высоты и подъема крана и вылета крюка.

Противовесы

На противоположной стороне стрелы расположены противовесы, служащие для устойчивости крана. На кранах с поворотной башней вместо противовесов применяют специальные распорки, с помощью которых ветви стреловых канатов отводятся от башни. На кранах с неповоротной башней противовес размещают на конце противовесной консоли.

Источник фото: exkavator.ru Противовесы служат для устойчивости башенного крана

Лебедки

Лебедки, как и противовесы, располагаются на противоположной стороне стрелы. Конструкция крановых лебедок состоит из электродвигателя, барабана, тормоза и редуктора. Различают грузовые, стреловые, тележечные лебедки. Современные грузовые лебедки имеют несколько скоростей подъема и опускания груза. На отдельные башенные краны устанавливают сразу несколько грузовых лебедок: для больших, средних и малых грузов. Стреловые лебедки применяются для изменения вылета крюка и угла наклона стрелы. Тележечные лебедки используются для движения грузовых тележек по балочной стреле.

Стальные канаты

При эксплуатации башенного крана стальные канаты играют одну из главных ролей. Канаты выполняют функцию тяговых органов крана при подъеме груза и стрелы. Стальные канаты используют при монтаже и демонтаже башенного крана, при выдвижении башни, для поворота крана, а также для передвижения грузовой тележки по стреле. Рациональность использования канатов из стали обусловлена их высокой прочностью, гибкостью, грузоподъемностью при относительно малом собственном весе.

Блоки, полиспасты, барабаны

Блоки, полиспасты, барабаны служат для соединения каната с подъемным механизмом. Все эти механизмы предназначены для подъема и опускания грузов. Блок, как простейший механизм, представляет собой колесо с желобом для размещения каната. К недостаткам блоков относится то, что они практически не дают выигрыша в силе. Блоки бывают подвижные (перемещаются вместе с грузом) и неподвижные (используются для изменения направления движения канатов). Полиспасты представляют собой механизм, состоящий из нескольких подвижных и неподвижных блоков, которые скреплены канатом. Из-за невысокой скорости подъема грузов полиспаст позволяет получить большой выигрыш в силе. Барабан выполняется в форме цилиндра с полыми внутренностями. В конструкции барабана применены винтовые канавки, которые служат для меньшего износа и лучшей укладки каната.

Перемещение башенного крана

По возможности перемещения башенные краны делятся на: передвижные (самоходные и прицепные), стационарные (приставные), самоподъемные (монтируются на каркасе строящегося здания). Для того чтобы башенные кран имел возможность перемещения, к нему применяют различные шасси: автомобильные, пневмоколесные, гусеничные, шагающие, рельсовые.

В большинстве случаев движение самоходных башенных кранов осуществляется путем перемещения ходовых тележек по крановым путям (рельсам). Для распределения нагрузки ходовые тележки крана объединяют в балансирные. Четырехколесный кран снабжен механизмом передвижения с приводом на два колеса. Тележки, располагающие восьмью и более колесами, снабжены индивидуальным приводом. Ведущая тележка оборудована двигателем и зубчатым редуктором, а с торца на нее устанавливаются противоугонные устройства. Противоугонные захваты предотвращают движение крана вне рабочего режима посредством ветра. На одной из тележек также размещается кнопка включения и выключения ограничителя пути, которая срабатывает при наезде крана на рельсах за ограничивающую линию.

Источник фото: exkavator.ru Стационарный башенный кран. Вид сблизи

Монтаж, демонтаж башенного крана

На практике применяют достаточно большое количество способов монтажа башенного крана. Для каждой конкретной ситуации применяется свой метод. Основными факторами, влияющими на выбор того или иного способа, являются: высота башни и длина стрелы, условия установки крана, продолжительность стоянки.

В случае, когда ситуация требует частой перевозки башенного крана с одной строительной площадки на другую, используют кран специальной конструкции, которая позволяет складывать машину, не разбирая ее. Минусом такого крана является то, что для его монтажа необходимо значительное место на стройплощадке.

Читайте также  Кран ккс 10 технические характеристики

Для поворотных кранов используют способ самостоятельного подъема башни вместе со стрелой с помощью полиспаста.

Универсальный способ монтажа башенного крана подразумевает применение стационарной мачты. Отдельные конструкции частями монтируют в нужной последовательности. В случаях, когда использование мачты невозможно, монтаж выполняется с использованием легкого ползучего крана.

Демонтаж башенных кранов осуществляется в обратной последовательности монтажу.

Наши группы в Telegram, Viber. Присоединяйтесь!

Быстрая связь с редакцией в WhatsApp!

Основные типы конструкций башенных кранов и их устройство

Краны башенного типа придумали больше ста лет назад. Их назначение — поднимать грузы на большую высоту. Понимать устройство башенного крана, типы конструкций и схему необходимо для правильной организации работ на строительной площадке.

За минувший век инженерная мысль продвинулась далеко вперед в развитии подъемной техники. Сегодня рынок предлагает широкий спектр этих сложных технических устройств, рассчитанных для различных видов работ. Если вам нужно арендовать автокран в Нижнем Новгороде, обращайтесь в компанию ООО КранСтрой.

Особенности крана башенного типа

Универсальное высотное крановое оборудование рассчитано на грузы 5 — 10 тонн. С его помощью можно поднять к месту строительных работ нужный материал и оснастку. Но существует и мощная подъемная спецтехника, способная справиться с весом до 100 тонн. Без нее не обойтись, если нужно, к примеру, поднять наверх турбину.

Башенные краны перевозят в разобранном виде и собирают непосредственно на стройке. Сборка занимает четыре рабочих смены, для нее требуются автокран и 7-8 рабочих.

Есть у этих технических устройств и еще одна особенность: они способны сами себя строить. Когда высоты этого гиганта начинает не хватать, он сам поднимает наверх очередной пролет для своей башни, рабочие устанавливают его, и крановая конструкция как чулок наползает на новый пролет, поднимая стрелу выше.

Универсальное крановое оборудование башенного типа способно поднимать тяжести на высоту до двухсот метров. Но встречается техника, для которой и эта высота не предел. Без нее не обойтись при строительстве небоскребов.

Основные характеристики крана башенного типа:

  1. Высота подъема груза – от этой характеристики зависит высота здания, которое можно построить.
  2. Максимально допустимый вес груза – главный показатель мощности подъемного оборудования.
  3. Вылет стрелы – этот параметр определяет радиус действия крана и является важным показателем его эффективности.
  4. Скорость подъема груза.
  5. Скорость поворота стрелы.
  6. Скорость перемещения самой машины.

Эти характеристики влияют на производительность работ на стройплощадке.

Устройство башенного крана:

  • Рама – основа, на которую устанавливается остальное оборудование. Расположена внизу всей конструкции.
  • Ходовая тележка – с ее помощью машина передвигается. Тележка устанавливается под раму.
  • Опорно-поворотное устройство – с помощью опорно-поворотного устройства кран может поворачиваться вокруг своей оси.
  • Платформа – нужна для установки башни и противовеса.
  • Башня – вертикальная часть конструкции, на которую установлены стреловая часть и кабина. Именно башня делает крановую технику механизмом, способным поднимать тяжести на большую высоту.
  • Кабина – помещение в верхней части башни, где расположены органы управления и приборы.
  • Стрела – основный горизонтальный элемент конструкции. На стреловой части устанавливается грузоподъемное устройство.
  • Грузовая тележка – нужна для перемещения груза вдоль стреловой конструкции. Устанавливается только на стрелах балочного типа.
  • Консоль – расположена с противоположной части стреловой конструкции, поэтому у консоли есть второе название — контрстрела. Нужна, чтобы создать рычаг, который уравновесит рабочий вес стреловой части.
  • Оголовок – специальная секция, устанавливается на башню выше стреловых элементов. Через оголовок перекинуты тросы, которые поднимают и опускают стреловую конструкцию.
  • Противовес – обычно представляет собой набор бетонных плит, цель которых уравновесить груз, висящий под стрелой. Чаще всего противовес устанавливают внизу крановой конструкции, связывая его тросами со стрелой. Но противовес может быть установлен и на специальной консоли напротив стреловой части, уравновешивая ее.

Чем башенные краны отличаются друг от друга?

Высотная спецтехника бывает разных видов и различается по целому ряду конструктивных решений.

По принципу мобильности:

  1. Стационарные краны – не имеют ходовой части. Их часто делают приставными. Такие крановые конструкции накрепко присоединяют к зданию, которое они строят. Приставное крановое оборудование не может перемещаться по стройплощадке. Зато в сравнении с передвижным оно дешевле, обладает более высокой грузоподъемностью и его проще монтировать.
  2. Передвижные краны – могут перемещаться по стройплощадке. Различаются по типу ходовой тележки. Самый распространенный вариант — рельсовый. Рельсы надежны, дают возможность управлять движением башенного гиганта из кабины оператора. В то же время рельсы необходимо время от времени осматривать и проверять на дефекты. От того, как уложены рельсы и в каком состоянии они находятся, напрямую зависит устойчивость крана.

Кроме того, передвижное крановое оборудование может находиться на гусеничной или на автомобильной платформе, иметь пневмоколесную ходовую тележку. Встречается и шагающая спецтехника башенного типа.

По типу башни – с поворотной башней и с неподвижной. Кран с поворотной башней поворачивается целиком, за исключением рамы и ходовой тележки. Если башня неподвижная, то поворачивается только стреловая часть.

По типу стреловой конструкции – стрела бывает подъемная и балочная. У подъемной стрелы подъемно-грузовое устройство расположено на конце. Стреловая часть может подниматься под углом к башне, или опускаться вниз. Балочная стрела неподвижна. На ней установлена грузовая тележка, которая перемещается по всей длине стреловой части, меняя положение грузоподъемного механизма.

Кроме того, крановые конструкции башенного типа бывают быстрого монтажа, безоголовочные и высотные. Первые сконструированы таким образом, чтобы их можно было максимально быстро собрать на стройплощадке.

В конструкциях безоголовочного типа стреловой элемент удерживается в горизонтальном положении не тросами, а с помощью других механических устройств. И наконец, высотное подъемное оборудование рассчитано на строительство небоскребов.

Видео: подъемный кран — из чего это сделано.

Почему он не падает?

На многометровый кран, пытаясь его уронить, действует множество сил. Самая большая — вес груза. Кроме того, при повороте крановых конструкций возникают центробежные силы. В результате торможения при подъеме или опускании груза, а также, когда кран двигался или разворачивался, появляются силы инерции.

Наконец, немалое влияние на устойчивость башенного гиганта оказывают атмосферные явления: ветер, снег и наледь на конструкциях. Все эти факторы учитываются при его проектировании:

  • В основе конструкции любого башенного крана лежит идея уравновесить вес груза, который тому предстоит поднимать. Эту задачу выполняет противовес. Он сдвигает центр тяжести крановой конструкции в свою сторону, создавая задел устойчивости. Она называется собственной. Когда крюк цепляет груз, центр тяжести смещается в сторону груза, но с учетом противовеса остается в допустимых пределах. Это называется грузовой устойчивостью.
  • Центробежные силы конструкторы ограничивают скоростью вращения узлов машины, от сил инерции избавляются, избегая резких остановок грузового троса и крановых механизмов.
  • Для каждого башенного крана есть ограничения по скорости ветра. В штормовой ветер все работы прекращаются. Кроме того кран конструируют так, чтобы он обладал минимально возможной парусностью.

Техника не стоит на месте. Теория и практика строительства подъемных механизмов, дающих возможность строить высокие здания, продолжает развиваться, выполняя главную задачу: поднять все более тяжелые грузы как можно выше.

Конструкция стрелы башенного крана

При строительстве различных объектов, когда требуется подъем на большую высоту различных грузов, используется специализированная техника. В подобных ситуациях обычные автокраны уже не позволяют доставить до нужной высоты стройматериал. Поэтому используют башенный кран, имеющий большое количество модификаций, применяемых для самых разных задач. Стоит разобрать: башенный кран – это что, а также какое у него устройство.

Что такое строительный кран башенного типа

Башенные строительные краны – это конструкция, которая с виду имеет форму башни на несущей опоре из металла. Не считая подъема на нужную высоту, подобная техника способна перемещать различные грузы вдоль вылета стрелы, а также поворачивать его вокруг центральной стоки. В результате грузы можно доставить до любой точки стройки, что существенно ускоряет и упрощает проведение работ.

Устройство башенного крана

Большинство современных кранов состоят из 5 основных частей:

  1. Башня, выполненная в виде верхне- либо нижнеповоротной конструкции из труб. Большинство моделей без проблем наращиваются по высоте, а также демонтируются непосредственно на стройплощадке.
  2. Опорная часть, которая является несущим элементом. Именно на неё приходится весь вес конструкции, вертикальные, а также опрокидывающие нагрузки. В этой связи к этой части предъявляются наиболее серьезные требования.
  3. Рабочая стрела – это элемент, который располагается перпендикулярно опорной части. Конструкция стрелы башенного крана может иметь балочный либо же шарнирно-сочлененный тип. На ней же находится грузовая тележка, выполненная из труб или профилей. Всего стрела бывает одного из нескольких типов: молотовидный либо подвесной.
  4. Ходовое устройство. Является механизмом, который обеспечивает повороты, а также перемещение груза по стреле. Обычно представлено рельсовой либо шагающей конструкцией.
  5. Кабина оператора. Представляет собой место, где находится человек, управляющий всеми движениями устройства.

Принцип работы

Непосредственно на кран осуществляется воздействие сразу нескольких сил, которые создают опрокидывающий момент. Главными из них считается вес груза, который поднимается, а также самого грузозахватного устройства. Осуществляется воздействие следующих сил:

  1. Инерция, которая появляется в процессе подъема, спуска, а также изменения скорости, с которой работают разные механизмы, к примеру, движения крана либо груза на стреле. Она же появляется при изменении вылета стрелы.
  2. Различные атмосферные факторы, к которым относится ветер, оказывающий давление на кран и груз, осадки в виде снега либо дождя, а также образование наледи на поверхности элементов конструкции. Все это влияет на то, как работает строительный кран.
  3. Центробежная сила. Появляется при изменении уровня наклона стрелы, а также при повороте.
Читайте также  Башенные краны для высотного строительства характеристики

Учитывая все процессы, происходящие в процессе подъема и транспортировки груза башенным краном, этот процесс можно сравнить с попыткой удержать равновесие гимнастом, выполняющим сложную акробатическую фигуру. Это обусловлено тем, что даже без груза, конструкция должна находиться в условиях максимального равновесия, чтобы при внешних воздействиях кран оставался устойчивым и не упал.

Сам процесс, как работают крановщики и как происходит транспортировка груза, выглядит следующим образом:

  1. Груз захватывается крюковой обоймой, которая прикреплена к канату.
  2. За счет лебедки выполняется подъем либо его спуск до достижения нужной высоты.
  3. При необходимости происходит поворот крана вокруг своей оси. В этот момент на ходовую раму передается часть вертикальных, а также опрокидывающих нагрузок.
  4. Для доставки груза на удаленные участки осуществляется вылет стрелы, а также перемещение по ней самой грузовой тележки.

Конструкция стрелы башенного крана

По своей конструкции башенные краны бывают нескольких типов. Они различаются между собой по типу самой башни:

  1. Поворотными, когда башня со стрелой и противовесом могут вращаться вокруг оси. Обычно в подобных вариантах противовес расположен несколько ниже уровня стрелы.
  2. Неподвижные, в которых башня остается неподвижной, но происходит вращение стрелы, а также противовеса, скрепленных друг с другом.

Конструкции отличаются по виду стрелы:

  1. Подъемная, когда присутствует оголовок, позволяющий изменять угол наклона стрелы.
  2. Балочная, у которой стрела располагается строго горизонтально и по ней двигается сама грузовая тележка.

Существуют различия и по способу установки:

  1. Передвижные, способные перемещаться своим ходом либо за счет тягача.
  2. Стационарные, которые четко крепятся к конкретному месту.

Можно посмотреть, как увеличивают высоту видео, чтобы понять принцип работы подобных конструкций.

Строительные краны максимальной высоты и грузоподъемности

Сегодня даже краны, имеющие грузоподъемность в 600 т, считаются мощными агрегатами. Однако существуют и более крупные модели:

  • 125D AFRD от компании Bigge – относится к самым большим моделям. Она имеет максимальную грузоподъемность башенного крана, которая составляет 6803 т при условии, что стрела имеет длину 91 м, а при классических 171 м она составляет 3640 т;
  • AL SK190 данный вариант является вторым по мощности и способен транспортировать грузы, массой до 4300 т. Агрегат выпускается компаний Abnormal Load Engineering.

Современные модели башенных кранов представляют собой сложные конструкции, позволяющие поднимать и перемещать тяжелые грузы. Зачастую их применяют на стройплощадках, где присутствует необходимость доставлять на верхние этажи различные стройматериалы.

Существуют разные конструкции подобных устройств, каждая из которых имеет свои особенности.

Башенный кран

Во многих сферах деятельности возникает проблема перемещения объектов большой массы и габаритов. Эту задачу успешно решает башенный кран. Он способен решать широкий круг задач, связанных с подъёмом и перемещением груза.

Назначение крана башенного типа

К подобным устройствам относится подъёмный механизм, обладающий поворотной стрелой, лебёдкой и противовесом. Стрела закреплена сверху на башне. Она представляет несущую опору, выполненную из металла. Наиболее распространённым считается строительный башенный кран. Они способны производить следующие действия:

  • осуществлять подъём грузов большой массы на заданную высоту;
  • перемещать груз в пределах строительной площадки;
  • производить разгрузку и загрузку транспортных средств.

Современные башенные краны способны решать большой круг задач в различных условиях.

Устройство башенного крана и принцип его работы

Каждый механизм состоит из однотипного набора элементов. Устройство башенного крана включает:

  • опорную часть (основание);
  • поворотное устройство;
  • горизонтальную направляющую (стрела), по которой движется подъёмная лебёдка;
  • вертикальную стойку (башня);
  • кабину с элементами управления;
  • ходовую часть (механизм для перемещения всего агрегата).

Принцип работы башенного крана основан на подъёме объекта разрешенной массы с помощью грузовой лебёдки. Такая конструкция обеспечивает необходимый суммарный момент веса стрелы и противовеса с весом, закреплённого объекта. Противовес может состоять из нескольких наборных элементов, например, железобетонных конструкций. В итоге сумма так называемых стабилизирующих моментов всегда должна превышать сумму опрокидывающих моментов. На основании этого положения рассчитывается необходимый вылет стрелы. Обеспечение максимальной площади покрытия, необходимой для перемещения груза производится за счёт вылета стрелы, её поворота по горизонтали, движения грузовой лебёдки и перемещения самого агрегата.

Технические характеристики

Эксплуатационные возможности и область применения таких устройств определяют следующие характеристики:

  • размер увеличения стрелы (он измеряется в метрах и находится в интервале от двадцати пяти до сорока метров);
  • высота подъёма груза (отдельные краны могут поднимать груз на ста метров и более);
  • скорость подъёма груза (это параметр достигает 200 м/мин);
  • параметр, определяющий вращение башни (от 0,2 до 1 об/мин);
  • скорость перемещения ходовой части.

Перечисленные параметры определяются перечнем решаемых задач. Все виды башенных кранов соответствуют принятой классификации. Она утверждёна существующими стандартами.

Маркировка включает последовательность заглавных букв и набора цифр. Первые три буквы указывают вид изделия. Например, К (кран) Б (башенный) М (модульный). Последующие цифры указывают: номер группы, вид базовой модели, порядковый номер исполнения всего агрегата.

  1. Номер группы определяет величину грузового момента.
  2. Вид базовой модели свидетельствует о том, является башня поворотной или нет. Номера от 01 до 69 обозначаются механизмы с поворотной башней. Номера от 71 до 99 с фиксированной башней.
  3. Порядковый номер исполнения свидетельствует об изменениях конструкции.

В конце маркировки указывается климатическое исполнение конкретного изделия. Например, буква «У» указывает на применение крана в умеренном климате, «ХЛ» в холодном климате.

Классификация

Башенные краны классифицируются по следующим показателям:

  • области решаемых задач и сфере применения;
  • грузоподъёмности;
  • типу смонтированной башни;
  • виду установленной стрелы;
  • виду ходовой части;
  • мобильности.

Основными сферами применения являются:

  • строительство объектов различного назначения (жилые дома, промышленные объекты, гидротехнические сооружения и много другое);
  • погрузка, разгрузка, перемещение груза к месту проведения работ.

Грузоподъёмность крана зависит от грузового момента, на который рассчитан данный агрегат. Например, для грузового момента, равного 10 тм, грузоподъёмность составляет 15 т, для 40 тм она уже достигает 80 т, а при 120 тм общая грузоподъёмность равна 250 т.

По мобильности такой механизм бывает стационарный или передвижной. Степень его передвижения зависит от вида ходовой части.

В зависимости от конструкции каждый кран имеет свои достоинства и недостатки. Достоинства определяются техническими характеристиками, которые указывает производитель. К недостаткам относятся те ограничения, при которых кран не в состоянии выполнять свои функции. Обычно это связано с грузоподъёмностью, мобильностью, величиной финансовых затрат на его эксплуатацию

По типу башни

Для современных изделий применяют следующие виды башен:

  • постоянной длины;
  • телескопические;
  • подращиваемые снизу;
  • с изменяемым углом поворота.

Первый тип имеет фиксированную высоту. Её устанавливают в вертикальное положение с последующей фиксацией. Башенный кран с поворотной башней способен производить вращение вокруг своей оси.

По типу стрелы

У современных агрегатов имеются следующие типы таких устройств:

  • подъёмная стрела (позволяет изменять угол подъёма);
  • система балочного типа;
  • шарниросочленённая конструкция.

В первом типе вылет стрелы регулируется в горизонтальной плоскости с помощью поворота относительно шарнира. Они обладают высокой манёвренностью, грузоподъёмностью и большую высоту подъёма. Их достаточно легко транспортировать.

У балочных конструкций вылет стрелы регулируется благодаря перемещению тележки, оснащённой прицепным устройством. Это значительно усложняет конструкцию и увеличивает вес. Однако в этом случае увеличивается величина рабочей зоны.

Последний вид агрегатов обладает высокой универсальностью. Они способны осуществлять регулировку величины вылета стрелы обоими способами (увеличением угла подъёма и длины горизонтальной направляющей). Это расширяет их возможности, но значительно увеличивает их стоимость.

По способу установки

Типы башенных кранов имеют следующее исполнение:

  • стационарное;
  • самоподъёмное;
  • передвижное.

К первой категории относятся механизмы, которые устанавливаются в заранее определённом месте. Без возможности перемещения. Они в основном применяются на строительных объектах.

Для поднятия грузов на высотных сооружениях применяют приставные краны. Отдельные из них выполняются самоподъёмными.

К передвижным кранам относятся все агрегаты, оснащенные ходовой частью. Они обладают хорошей манёвренностью, что повышает их эксплуатационные возможности.

По типу ходового механизма

Для передвижных применяются различные типы ходовых устройств. Наиболее эффективными считаются:

  • автомобильные и шасси на основе колёсных тележек;
  • гусеничные;
  • рельсовые;
  • шагающие;
  • пневмоколёсные.

Изделия на автомобилях или автомобильных шасси применяются для проведения погрузочно-разгрузочных работ, подъёма грузов небольшой массы на строительных площадках или логистических центрах. Башня опирается на автомобильное шасси, что позволяет достаточно легко перемещать такой механизм на большие расстояния. При необходимости проведения подобных работ на необорудованных площадках или мягком грунте применяют ходовую часть на гусеничном ходу. Они обладают меньшей подвижностью, но большей проходимостью.

Одним из оригинальных ходовых устройств, для тяжёлых механизмов, считается так называемая шагающая система. Она объединяет рельсовую конструкцию с элементами специальной опоры. Она выполнена в форме нескольких цилиндрических опорных башмаков. Перемещение всего агрегата производится с помощью электрических двигателей, приводящих в движение колёсную систему. В некоторых конструкциях в качестве двигательного механизма применяется опорная плита и две лыжи.

Наибольшее распространение получили башенные краны, движущиеся по рельсам. Их укладывают на незначительном удалении от строящегося объекта с таким условием, чтобы можно было обеспечить подъём, опускание, перемещение груза по всей строительной площадке. Расширения возможностей производится благодаря установленным рельсовым подъездным путям. Движение осуществляется с помощью электрического двигателя, приводящего в движение колёсную тележку.