Вантажопідйомні машини - стріляв стаціонарні крани

На відміну від підйомників стріляв стаціонарні крани механизируют не тільки вертикальне, але і горизонтальне переміщення вантажу в зоні, яку охоплює стрілою. Для цього крани мають механізми підйому вантажу, зміни вильоту стріли і повороту стріли.

До стріловим стаціонарним кранів відносяться щоглово-стрілові крани, крани-щогли і заводські поворотні крани.

Мачтово-стрілові крани. Їх характерною особливістю є стаціонарно встановлюється щогла, підтримувана канатними розтяжками - Вант або жорсткими розкосами. При першому способі кріплення щогли крани називаються вантовими, а при другому - жестконогімі.

До щоглі кранів шарнірно кріпиться стріла. Стріла і щогла сов місцево повертаються навколо вертикальної осі. Підйом вантажу, зміна вильоту стріли і поворот щогли здійснюються лебідками, розташованими біля основи щогли.

Байтові крани (рис. 58, а) складаються з щогли 9, стріли 8, вантажного поліспаста 6, стрелового поліспаста 3, електричних лебідок 14, опорної балки 11 і утримують щоглу вант 2. Нижній і верхній кінці щогли знаходяться в спеціальних нерухомих опорах 1 і 15 (рис. 58, г), що дають можливість щоглі спільно із закріпленою у її заснування стрілою повертатися за допомогою поворотного круга 10 і тягового каната 16 на 360 ° навколо вертикальної осі.

(Рис. 58 б) натягують стяжними муфтами або поліспастами з ручними лебідками і прикріплюють до природних або штучних якорів. Ручні лебідки або стягнуті муфти служать для регулювання натягу вант в процесі експлуатації крана. У вантових щоглово-стрілових кранах щогла довше стріли приблизно на 20-40%, і тому при куті нахилу вант близько 30 ° стріла має можливість вільно проходити під Вант.

Нижньою опорою щогли є кульова п'ята 15 з осьовим отвором для проходу збігають гілок канатів 17 кранових поліспастів до лебідок. Кульова опорна поверхня п'яти забезпечує можливість деякого відхилення щогли від вертикалі в зв'язку з пружними деформаціями вант і нерівномірністю їх натягу.

Стріла 8 щоглово-стрілових кранів утримується в похилому положенні стріловим поліспасти 3; на кінці стріли підвішений вантажний поліспаст 6. Збігаючі гілки канатів обох поліспастів через напрямні блоки вводяться всередину щогли до осі її обертання: канат стрілового поліспаста - у верхній частині щогли, а канат вантажного поліспаста - в нижній. Обидва каната проходять через отвір в п'яті щогли вниз і через напрямні блоки 12 і 13 йдуть на барабани лебідок 14, встановлюваних на відстані 15- 30 м від крана. У щоглово-стрілових кранах застосовують електрореверсівние або багатобарабанних фрикційні лебідки.

Іноді до оголовка основної стріли шарнірно кріплять додаткового тельную насадку-гусек 4 (рис. 58, а), що має свій вантажний поліспаст 5. збігає канат поліспаста 5 також пропускається через отвір в опорній п'яті щогли і навивається на окремий барабан лебідки. Вантажопідйомність гуська значно менше вантажопідйомності основної стріли (зазвичай 20-25%). Хвостова частина гуська утримується канатними тягами 7, прикріпленими до стріли через стяжки, які дозволяють змінювати кут нахилу гуська по відношенню до осі стріли. Наявність гуська в щоглово-стрілових кранах збільшує виліт основної стріли і дає можливість вести монтаж конструкцій на великій висоті.

Як видно з рис. 58, в вантажопідйомність крана постійна при будь-якому вильоті стріли.

Описані вантові щоглово-стрілові крани застосовують для монтажу збірних конструкцій в промисловому будівництві. Однак у багатьох випадках шарнірне кріплення стріли до низу щогли створює певні незручності, так як у міру збільшення висоти будівлі корисний виліт стріли зменшується.

Цей недолік усунуто в суміщених щоглово-стрілових кранах (рис. 59), у яких, крім основної, встановлена ​​додаткова стріла, яка прикріплюється до середньої секції щогли. Поєднані щоглово-стрілові крани можна використовувати для монтажу багато прогонових цехів промислових підприємств. У цьому випадку основною стрілою встановлюють важкі колони, підкроквяні і кроквяні ферми і підкранові балки, а допоміжної стрілою монтують ферми, ліхтарі і прогони суміжних прольотів.

Жестконогіе крани (рис. 60) відрізняються від байтовими тим, що у них щогла не підтримується Вант, а жорсткими підкосами, які спираються на балки-лежня, розташовані зазвичай під прямим кутом один до одного. У місцях обпирання подкосов балки-лежня завантажують баластом або заанкеривают для додання стійкості Крапов проти його перекидання в бік вантажу. Підстава крана встановлюють і закріплюють на фундаменті або на конструкціях будівлі, що будується. Таким чином, щогла, горизонтальні балки-лежня і підкоси утворюють жорстку просторову конструкцію, причому горизонтальні балки розвантажують фундамент від сприйняття горизонтальних навантажень.

Відсутність вант дає можливість робити стрілу цих кранів довше щогли в 1,5- 2 рази. Однак наявність подкосов обмежує кут повороту щогли зі стрілою в межах 270 р і зазвичай не перевищує 240 °. Конструкція опор щогли, розташування лебідок, механізм повороту, схема канатоведенія принципово

не відрізняються від описаних раніше пристроїв вантових щоглово-стрілових кранів.

Жестконогіе щоглово-стрілові крани виготовляються вантажопідйомністю від 0,75 до 35 т.

У кранах-щоглах (рис. 61) стрілу монтують у верхній частині щогли, над місцем кріплення вантових канатів. Такі крани зручні для монтажу високих споруд, що мають невеликі розміри в плані (газгольдери, градирні, повітронагрівачі і т. П.).

Кран-щогла складається з нерухомої щогли 9, на верхівку якої надітий поворотний оголовок 3 зі стрілою 6 і противагою 2. Ванти 7 кріпляться до щогли нижче поворотного оголовка, і вони не перешкоджають обертанню стріли і противаги. Однак ванти заважають повороту вантажу, так як вантаж за допомогою поліспаста 5 доводиться кожен раз піднімати вище вант, що є серйозним недоліком кранів цього типу.

Підйом і опускання вантажу, зміна вильоту стріли поліспасти 4 і поворот оголовка зі стрілою (за допомогою каната 1) здійснюються лебідками, встановленими біля основи щогли так само, як і у щоглово-стрілових кранів звичайної конструкції. Кран має допоміжний поліспаст 8 великої вантажопідйомності, підвішений безпосередньо до щогли і використовуваний при монтажі інших кранів або важких конструкцій. В цьому випадку кран використовують як монтажну щоглу.

Розрахунок зусиль в вантах стаціонарного стрілового крана (рис. 62) представляє досить складну задачу, тому що під впливом навантажень верх щогли відхиляється і зусилля в вантах розподіляються в залежності від ряду факторів: закладення вант і їх положення в плані, величини попереднього натягу і т. д. З достатньою точністю (з деяким запасом) зусилля в ванти визначають в припущенні, що стріла крана знаходиться в площині ванта і вся на грузка стріли передається на один вант.

З формули (130) видно, що зусилля в ванти зростає зі збільшенням вильоту стріли і кута нахилу ванта р. Тому ванти закладають з таким розрахунком, щоб кут їх нахилу був не більше 30 °.

Насправді щогла підтримується декількома Вант, і при їх рівномірному розташуванні по колу зусилля в найбільш завантаженому ванти Sв.кр залежить від їх кількості і може бути уточнено за формулою

де k - коефіцієнт, що залежить від кількості вант:

Число вант. 4 6 8 10 12

k. 1 0,667 0,5 0,4 0,3

Сталеві канати для вант підбирають по максимальному зусиллю, причому коефіцієнт запасу міцності k повинен бути не менше 3,5

Стаціонарна установка і порівняльна складність переміщення є основними недоліками розглянутих щоглово-стрілових кранів, що обмежують область їх застосування. Одна ко завдяки простоті пристрою і великої вантажопідйомності їх використовують на будівництві споруд з великою концентраціях їй ваги піднімаються елементів на 1 м 2 площі забудови, а також на складах готової продукції.

Стаціонарні поворотні (заводські) кранизастосовують для обслуговування робочих місць на заводах стройіідустріі. Вони бувають з нерухомою (рис. 36) і поворотною (рис. 63) колоною, з ручним (таль) і машинним (електроталь) приводом.

Поворотні крани конструюються зі змінним (рис. 63) і постійним (рис. 64) вильотом стріли. Після розрахунку механізмів пере руху візка і підйому вантажу (див. § 3 і 4) слід розрахувати горизонтальну балку, по полицях якої рухається візок (рис. 63). Розрахунок роблять на вигин, виходячи з умови равнопрочності

балки при положенні візка з вантажем в середині прольоту l і ​​на кінцях консолі lmax.

Знайдемо залежність між l і lmax:

Визначивши lmax і знаючи вагу вантажу, талі та візки Q, можна під вважати максимальний згинальний момент і момент опору небезпечного перерізу балки, потім підібрати стандартні розміри її поперечного перерізу. Реакції Н знаходять з рівнянь рівноваги сил при максимальному вильоті крана з урахуванням ваги балки Gб. Тивну реакцію R, що виникає в вузлі кріплення струни з балкою, подсчі ють по рівнянню

Струну треба розрахувати на розтягнення. Розтягувальну силу S і силу Т легко визначити, розклавши силу R.

Колону розраховують по навантажувати вигинає моменту Hh.

Стійкість стаціонарних поворотних кранів залежить від раз мерів і ваги фундаменту, а кранів з противагою - також і від його величини і положення (рис. 64).

Для визначення найвигіднішого ваги противаги потрібно, щоб горизонтальні реакції Н в опорах навантаженого і ненавантаженого крана були рівні.

Рівняння рівноваги сил для навантаженого крана має такий вигляд:

момент найвигіднішого ваги противаги дорівнює перекидаючого моменту від половини вантажу і повного моменту від власної ваги крана.