Конструкция стрелы башенного крана

Конструкция стрелы башенного крана

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. 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 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 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 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.

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.

Наша группа в Telegram. Присоединяйтесь!

Быстрая связь с редакцией: читайте Экскаватор Ру и пишите нам в WhatsApp!

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.

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.

Схема и принцип работы башенного крана

Башенные краны считаются самой популярной спецтехникой во время строительства высотных зданий. Это объясняется их конструкцией, что позволяет выполнять широкий спектр монтажных работ. Данная спецтехника также часто встречается на складах и полигонах, где используется для организации погрузочно-разгрузочных операций.

Как устроена грузоподъемная спецтехника

Башенный кран оснащен вертикальной поворотной башней, на которой закреплена стрела. Управление данной спецтехникой происходит с кабины машиниста. Обычно она размещается в верхней части башни на значительной высоте от поверхности. Устройство башенного крана позволяет ему совершать следующие операции:

• подъем и опускание грузов;
• изменение вылета стрелы путем перемещения крюка относительно основной оси;
• поворот на определенный угол;
• перемещение машины.

Поднимание грузов осуществляется благодаря наличию грузовой лебедки, каната и крюковой подвески. Вращение поворотной части происходит относительно неподвижной благодаря наличию специального механизма поворота. Две эти части связываются между собой опорно-поворотным устройством. Именно оно передает опрокидывающие усилия от поворотной части на ходовую раму.

Классификация

Выделяют несколько разновидностей конструкции башенных кранов.

По типу башни

В зависимости от конструктивных особенностей башни, данные грузоподъемные машины могут быть:

• с поворотной. Она с закрепленной стрелой и противовесом вращается вокруг своей оси во всех направлениях;
• с неповоротной. Стрела и противовес закреплены на специальном шатре и вращаются вокруг основной опоры.

По типу стрелы

В зависимости от типа данного элемента башенные краны бывают:

• с подъемной стрелой. В конструкции крана присутствует оголовок, который дает возможность изменять угол наклона;
• с балочной стрелой. Она неподвижна, оснащена грузовой тележкой с грузозахватным механизмом.

По способу установки

В зависимости от способа монтажа на объекте выделяют несколько схем башенного крана:

• стационарный (приставной). Устанавливается в определенном месте без возможности перемещения по стройплощадке;
• передвижной. Машина может перемещаться сама или при помощи тягача по подкрановым путям.

Самоходные модели чаще всего оснащаются поворотной башней. Такая конструкция башенного крана стоит дешевле остальных, облегчает его монтаж на строительной площадке и транспортировку. Стационарные модели пользуются не меньшей популярностью из-за отличных показателей грузоподъемности.

Устройство башенного крана неподвижного типа позволяет увеличивать его высоту путем использования специальных механизмов наращивания. Такие машины устанавливаются вначале строительства и жестко закрепляются к зданию. Постепенно, по мере продвижения рабочего процесса, высоту спецтехники наращивают. Такие модели имеют большой вылет стреловой части – около 30–60 м. Это позволяет обслуживать значительную площадь на протяжении всего периода ведения строительства.

Классификация по типу ходового механизма

В зависимости от ходового устройства данная специализированная техника бывает:

• на рельсовом устройстве. Самые популярные из-за простоты эксплуатации и монтажа;
• автомобильные. Устанавливаются на шасси автомобиля, что обеспечивает технике мобильность;
• на шасси автомобильного типа. Монтируются на специально разработанное для данной модели шасси, имеет кабину;
• пневмоколесные. Для пневмоколёсного шасси характерно отсутствие кабины;
• гусеничные. Такие модели оснащены гусеничным ходовым механизмом;
• шагающие. Оснащаются особым ходовым механизмом шагающего вида.

Базовые элементы конструкции

Благодаря продуманному устройству башенного крана обеспечивается его эффективная и безопасная работа. Основными конструктивными элементами данной спецтехники называют:

• рама. Может быть самоходной или перемещаться при помощи тягача на колесном или гусеничном ходу, на котором закреплены другие элементы;
• опорно-поворотный механизм. Находится внизу или на вершине башни;
• опорная платформа;
• противовес. Предотвращает опрокидывание машины при перемещении тяжелых грузов;
• башня. Основный элемент, который придает спецтехнике необходимую высоту и воспринимает большую часть нагрузки;
• кабина. Размещается на значительной высоте для лучшего обзора за выполняемыми операциями;
• стрела. Обеспечивает горизонтальное перемещение грузов с использованием специальных грузозахватных механизмов;
• ходовая тележка. Содержит ходовую часть рамы;
• консоль. Играет важную роль в обеспечении равновесия специализированной машины и предотвращает ее опрокидывание;
• оголовок. Применяется для изменения положения стрелы в вертикальном направлении;
• грузовая тележка. Присутствует на балочной стреле и служит для перемещения груза.

Подкрановые пути

Передвижные специализированные машины, оснащенные ходовым рельсовым устройством, требуют присутствия на объекте строительства особых подкрановых путей. Их качественное исполнение обеспечит безопасную и надежную работу техники.

Подкрановые пути все время подвергаются значительным эксплуатационным нагрузкам. Поэтому они должны регулярно проверяться на наличие любых дефектов, изменений геометрических параметров. Рельсовые пути также оснащаются заземлением. Оно необходимо для защиты, поскольку данная техника оснащается большим количеством высоковольтных элементов.

Видео по теме: Башенный кран