Устройство и принцип работы башенных кранов

 

 

на тему: «Устройство и принцип работы башенных кранов»

 

Содержание

 

 

1. Устройство  и принципы работы

 

1.1 Типы  башенных кранов

 

1.2 Тип ходового  устройства

 

1.3 Башни  кранов

 

1.4 Маркировка  и индексы

 

2. Конструктивные  схемы башенных кранов

 

3. Механизмы башенных кранов и системы управления

 

Заключение

 

1. Устройство  и принцип работы

 

 

1.1 Типы  башенных кранов

 

 

Технологическая схема башенного крана

 

Основное назначение башенного крана -- обслуживать территорию строительных площадок зданий и сооружений, складов, полигонов, погрузка и разгрузка материалов с транспорта -- при выполнении строительно-монтажных и погрузочно-разгрузочных работ.

 

При этом башенным краном производятся рабочие движения: изменение вылета, подъём стрелы, поворот и передвижение крана[15]. Изменение вылета стрелы, в зависимости от её типа, производится либо подъёмом или опусканием стрелы, либо перемещением грузовой тележки вдоль стрелы.

 

Подъём грузов осуществляют при помощи грузовой лебёдки, грузового каната и крюковой обоймы. Поворотная часть крана вращается относительно неповоротной при помощи поворотного механизма. Они связаны опорно-поворотным устройством (сокр. ОПУ), которое передаёт вертикальные и опрокидывающие нагрузки от поворотной части на неповоротную -- ходовую раму.

 

Основные механизмы башенных кранов оснащены специальными устройствами безопасности, называемыми ограничителями, которыми оснащены: механизм подъёма груза, поворота крана, передвижения грузовой тележки и подъёма стрелы. Управление этими механизмами крана осуществляется крановщиком из кабины управления, которая, как правило, устанавливается в верхней части конструкции башни.

 

Кран общего назначения решётчатой конструкции телескопической

 

Кран для гидротехнического строительства

 

Приставной кран, прикреплённый к зданию

 

Кран-погрузчик

 

Классификация

 

Назначение

 

По назначению выделяют:

 

Краны общего назначения: для гражданского и промышленного строительства.

 

Специальные краны: для промышленного строительства.

 

Высотные краны: самоподъёмные, ползучие и приставные краны.

 

Краны-погрузчики: для складов, баз и полигонов.

 

Возможность перемещения

 

По возможности перемещения различают:

 

Передвижные: самоходные и прицепные.

 

Стационарные: приставные и универсальные.

 

Самоподъёмные: устанавливаются на каркасе строящегося здания.

 

1.2 Тип ходового  устройства

 

 

В качестве ходового устройства в передвижных башенных кранах применяют:

 

1.Автомобильные.

 

2.Пневмоколёсные.

 

3.Гусеничные.

 

4.Рельсовые.

 

5.Шагающие.

 

6.Шасси  автомобильного типа.

 

Описание и конструкция

 

Любой башенный кран состоит из следующих частей:

 

1.Башня.

 

2.Рабочая  стрела.

 

3.Опорная  часть.

 

4.Опорно-поворотное  устройство.

 

5.Кабина  управления.

 

Для выполнения основных операций, кран оснащается соответствующими механизмами: лебёдками, блоками и полиспастами.

 

Башня крана общего назначения имеет либо телескопическую конструкцию, либо решётчатую, двух типов: поворотную и неповоротную. При большой высоте она может быть наращиваемой (сверху) и подращиваемой (снизу). В качестве основного грузозахватного органа применяется крюковая подвеска. Такие краны, в основной массе, изготавливаются в передвижном исполнении на рельсовом полотне, а их конструкция позволяет быстро осуществлять их монтаж и демонтаж и дальнейшую транспортировку на другой объект.

 

Краны для высотного строительства выполняются в приставном исполнении. Конструкция такого крана опирается на землю и на каркас возводимого здания.

 

К кранам для высотного строительства относят также и самоподъёмные краны, иногда называемые ползучими. Кран этого типа устанавливается на конструкциях возводимого здания, а затем при помощи собственных механизмов периодически перемещается вертикально вверх (на один или несколько этажей) -- по мере роста возводимого здания. В строящихся монолитных зданиях самоподъёмный кран опирается на специальные окна, предусмотренные в стенах лифтовых шахт. При возведении сборных железобетонных зданий, опорой для крана являются ячейки (металлического или железобетонного) каркаса здания. Подъём крана может осуществляться лебёдкой, расположенной у основания башни, либо специальным гидравлическим механизмом выдвижения. Достоинствами этого вида башенных кранов являются: возможность работы на косогорах и в стеснённых условиях, а также способность обеспечить строительство здания со сложной конфигурацией (в плане) одним краном. Одним из основных ограничений такого крана (по высоте) является канатоёмкость лебёдки, а главным недостатком -- трудность демонтажа после завершения строительства.

 

Краны-погрузчики выполняются на базе и с использованием узлов кранов общего назначения.

 

Рабочая стрела

 

Рабочие стрелы с канатным подвесом

 

Балочная стрела с грузовой тележкой

 

Подъёмная стрела из труб и из уголков

 

В качестве рабочей стрелы башенного крана, может быть применена, молото видная или подвесная стрела (с жёстким рас чалом из отдельных тяг, либо на гибкой канатной подвеске). Конструктивно стрела может представлять собой балочную, подъёмную или комбинированную шарнирно-сочленённую стрелу, выполненную из труб (малого или большого диаметра), гнутого профиля или уголков. Стрелы кранов изготавливаются секционными, что упрощает сборку и транспортировку, а также обеспечивает универсальность исполнений.

 

Балочная стрела

 

Стрела балочного типа представляет собой металлоконструкцию с квадратным, треугольным, либо прямоугольным поперечным сечением. Стрела состоит из двух поясов, по нижним поясам которой (вдоль всей стрелы) перемещается грузовая тележка. Стрела может устанавливаться либо горизонтально, либо под углом (от 30 ° до 45 °). В случае установки под углом, тележка может быть перемещаемой вдоль поясов стрелы, либо жёстко закреплена на её конце.

 

Вылет такой стрелы изменяется путём перемещения тележки с подвешенным грузом по направляющим балкам неподвижно закреплённой стрелы.

 

Подъёмная стрела

 

Подъёмная (маневровая) стрела представляет собой пространственную металлоконструкцию с квадратным, треугольным, либо прямоугольным поперечным сечением. Конструкция прикреплена при помощи опорного шарнира к башне. На конце стрелы расположены блоки, которые могут быть разнесены с использованием балансира, который соединяется с головной частью стрелы. Груз при этом постоянно подвешен к блокам, оснащённым грузовыми канатами. Стрела этой разновидности устанавливается наклонно к горизонту. Путём её перемещения с подвешенным к блокам грузом, изменяется её вылет -- на допустимый угол наклона.

 

Преимущества этого типа стрел: простота конструкции. В сравнении с кранами, снабжёнными, к примеру, балочными стрелами, подъёмные стрелы демонстрируют лучшую маневренность в стеснённых условиях и более технологичны и удобны в изготовлении и эксплуатации. При равных же характеристиках, такой башенный кран легче (до 20 %), чем кран с балочной стрелой.

 

Недостатки: при изменении вылета, стрела не имеет возможности горизонтального перемещения груза, а горизонтальная скорость перемещения груза при этом будет невысокой и неравномерной. Кроме того, стрелы этой разновидности не позволяют охватить с одной стоянки крана всю зону обслуживания, например, вблизи башни самого крана.

 

Шарнирно-сочленённая стрела

 

Стрела относится к типу комбинированных, имеет форму ломаной. Конструктивно состоит из двух основных частей: основной (корневой) и головной. Головная часть называется гуськом. Кран, оснащённый такой стрелой имеет две крюковые подвески. Вылет шарнирно-сочленённой стрелы изменяется либо подъёмом всей стрелы, либо сочетанием движений по подъёму с дальнейшим перемещением вдоль стрелы грузовой тележки. Стрелы этой разновидности применяются для увеличения высоты подъёма крана и вылета крюка.

 

1.3 Башни  кранов

 

 

Решётчатая подращиваемая, поворотная

 

Телескопическая поворотная

 

Основная статья: Башня (грузоподъёмный кран)

 

Башня крана представляет собой телескопическую (трубчатая конструкция, изготовленная из трубы большого диаметра), либо решётчатую конструкцию, выполненную из уголков или из труб малого диаметра.

 

По способу поворота, башня крана может быть верх неповоротной (с неповоротной башней и поворотным оголовком) и нижней поворотной (с поворотной платформой или с поворотной башней).

 

По способу сборки, башни кранов могут выполняться не разбираемыми, разбираемыми на земле (телескопические и складывающиеся), подращиваемыми снизу и наращиваемыми сверху.

 

Поворотная башня

 

Опорно-поворотное устройство нижней поворотного крана с поворотной платформой размещено внизу, непосредственно на опорной части крана или на портале.

 

К поворотной части относятся: поворотная платформа с размещёнными на ней рабочими механизмами крана -- грузовой и стреловой лебёдками, механизмом поворота. Кроме того, на платформе устанавливаются плиты противовеса, башня с оголовком, распоркой и стрелой.

 

 

Неповоротная башня

 

На верх неповоротных кранах, платформа с установленной на ней башней не поворачивается. Опорно-поворотное устройство такого крана размещено в верхней части конструкции башни. Для возможности перемещения грузов по дуге на башне установлен поворотный оголовок, к которому для уравновешивания стрелы крепится противовесная консоль с контргрузом. Рабочие механизмы установлены на противовесной консоли.

 

Современные башенные краны с неповоротной башней обладают грузоподъёмностью более 10т. Увеличенная грузоподъёмность и высота подъёма груза приводят к большой общей массе, что затрудняет создание кранов с опорно-поворотным устройством в нижней части машины.

 

Главное достоинство передвижных кранов с неповоротной башней -- возможность их переоборудования в приставные краны, которые являются универсальными и могут выступать в качестве самоподъёмных и передвижных -- на малой высоте они передвижные, а при её увеличении -- выступают в качестве стационарных приставных.

 

Ходовое устройство

 

Приставные башенные краны не имеют ходового устройства. Перемещение передвижных башенных кранов по обслуживаемой площадке осуществляется при помощи ходового устройства, в основном, рельсового типа.

 

Рельсовое ходовое устройство. Представляет собой опирающиеся на подкрановые пути стальные ходовые колёса с ребордами, объединённые в ходовые тележки. В зависимости от нагрузки, ходовая тележка может объединять от четырёх до 32 колёс. Если башенный кран имеет восемь (и более) ходовых колёс, то их объединяют при помощи балансиров в тележку, которая называется балансирной. Нагрузка от крана в этом случае равномерно распределяется между всеми колёсами.

 

Ходовые тележки подразделяются на приводные и не приводные (ведущие и ведомые). Расположение приводных тележек может быть как односторонним (обе на одном рельсе), так и двусторонним (по диагонали) -- на разных рельсах кранового пути. В случае двустороннего расположения тележек, перемещение крана более плавное. Однако, у двустороннего расположения есть недостаток: при движении по криволинейным участкам колёса, перемещающиеся по внутреннему рельсу, пробуксовывают и быстрее изнашиваются. схема конструкция маркировка башенный кран

 

Ходовая часть :верх неповоротного крана, левая ходовая тележка, ходовая рама, правая тележка

 

Шагающее ходовое устройство. Используется в тяжёлых башенных кранах, работающих на слабых грунтах. Такое ходовое устройство сочетает в себе как элементы рельсового ходового устройства, так и шагающего: опорой такого крана является цилиндрический опорный башмак, соединённый с ходовой платформой, а для перемещения используются ходовые колёса. Перемещение шагающего крана заключается в попеременной перестановке опорных частей в направлении движения.

 

Передвижение шагающего крана осуществляется следующим образом:

 

Опорный башмак крана вместе с ходовой платформой поднимаются над поверхностью, после чего рама передвигается вперёд.

 

Ходовая платформа крана опускается на поверхность, а опорный башмак вновь поднимается над землёй.

 

Кран при помощи ходовые колёс перемещается вперёд вдоль ходовой рамы -- на величину шага, а опорный башмак опускается на землю.

 

Опорные поверхности шагающих кранов могут быть также выполнены в виде центральной опорной плиты и двух лыж. В этом случае перемещение крана осуществляется при помощи кривошипно-шатунных механизмов, либо гидравлических домкратов, штоки которых прикреплены на шарнирах к опорному башмаку.

 

Башенные краны, устанавливаемые на автомобильном, пневмоколёсном и гусеничном шасси выполнены на основе самоходных кранов стрелового типа. В качестве рабочего стрелового оборудования применяются устройства в виде подъёмной или балочной стрелы с перемещаемой вдоль неё грузовой тележкой.

 

Технические характеристики

 

Характеристики современных башенных кранов достигают:

 

Грузоподъёмность, т:5--25 (до 75).

 

Вылет, м:25-40 (до 80)

 

Высота подъёма, м:до 90 для передвижных (до 150--220 -- для приставных)

 

Скорости:

 

подъёма груза, м/мин:10--100

 

вращения, об/мин:0,2--1,0

 

передвижения крана, м/мин:10--30

 

1.4 Маркировка  и индексы кранов

 

 

Основная статья: Индексация кранов

 

Конструкции кранов, выпускаемых в настоящее время, объединены в массовые размерные группы -- по исполнению и назначению. Внутри каждой из групп находятся связующие сборочные единицы, превращённые в унифицированные блок-модули. Между видами и схемами приводов достигнута общность принципов исполнений, которая обеспечивает последовательное изучение всех звеньев в конструкции несущей системы, рабочих механизмов, силовых передач, электропривода, гидравлические системы, аппаратуры управления, рабочих органов, приборов и устройств безопасности.

 

Применение

 

Строительные краны

 

Стационарный кран