Башенный кран:ликбез от дилетанта estimata

Башенный кран - это кран стрелового типа со стрелой, которая закреплена в верхней части вертикально расположенной башни и у которого грузозахватный орган подвешен к стреле или тележке, перемещающейся по этой стреле.

Вид башенных кранов

По назначению башенные краны бывают:

общего назначения - используются при строительных, монтажных и ремонтных работах жилых зданий и промышленных объектов.
спецназначения - с их помощью возводят сложные промышленные здания.
погрузочно-разгрузочные - такие краны чаще всего применяются на складских объектах, полигонах и других подобных местах. Как правило, это передвижные модели рельсового типа.
высотные - с их помощью строят высотные дома (более 16-ти этажей, либо высотой больше 150 метров). В эту группу входит самоподнимающаяся техника и модели приставного типа.

По конструкции башни башенные краны бывают:

Башенный кран
с поворотной башней
с поворотной башней (платформой). С их помощью возводят малые здания, делают быстрый ремонт, строят мостовые сооружения и проезды.
В таких башенных кранах опорно-поворотное устройство, как правило, размещено внизу, непосредственно на ходовой части крана или портале. В этом случае поворотная часть включает в себя стрелу, башню с оголовком и распоркой, поворотную платформу с размещенными на ней грузовой и стреловой лебёдками, механизмом поворота и плитами противовеса.
Преимущества таких кранов заключается в простоте доставки на рабочую площадку и в установке.
Составляющими компонентами поворотной части являются рамы и балки, которые берут на себя больше всего нагрузки. Фиксация стрелковой и грузовой лебёдки осуществляется при помощи кронштейна.
Башенный кран
с неповоротной башней
с неповоротной башней (платформой). Такие краны используют для высотного строительства и работ, при которых необходимо высоко поднимать грузы.
В таких башенных кранах башней опорно-поворотное устройство размещено на верху башни, при этом поворотная часть крана состоит из стрелы, поворотного оголовка и противовесной консоли с размещенными на ней лебёдками, механизмом поворота и противовесом, служащим для уравновешивания крана при работе.

По виду опоры башенные краны бывают:

передвижные. Такие краны оснащены ходовым устройством, обеспечивающим их перемещение по всей рабочей площадке.
К передвижным башенным кранам относятся:

самоходные - оборудованные механизмом с независимым источником питания для передвижения при работе и транспортировании.
Они могут иметь ходовое устройство различной конструкции и поэтому делятся на:

рельсовые - они получили наибольшее распространение, т.к. установка крана на рельсовых путях упрощает их эксплуатацию и повышает безопасность работы.
автомобильные - смонтированные на шасси серийно выпускаемого автомобиля (то есть это автокран).
на шасси автомобильного типа - смонтированные на автомобильном шасси, которое разработано специально для крана (то есть это кран на специальных шасси автомобильного типа).
пневмоколесные
гусеничные - монтируются на гусеничном ходовом устройстве (то есть это гусеничный кран). Они отличаются сложностью и большой массой ходовой части. В то же время наличие пневмоколесного и гусеничного ходов позволяет обойтись без рельсовых путей, что повышает мобильность крана и ускоряет ввод его в эксплуатацию.
шагающие - сочетают в себе элементы рельсового и шагающего хода, Опираясь на цилиндрический башмак, кран поднимается над грунтом вместе с ходовой рамой, после чего она перемещается впереди. Затем ходовая рама опускается на грунт, а башмак поднимается. С помощью ходовых колес кран передвигается вдоль рамы вперед на величину шага. Далее башмак опускается на грунт, заканчивая цикл шагания.

прицепные - выполняются без механизма для передвижения и перемещаются с одного места установки на другое в прицепе за тягачом (буксиром).

стационарные. Такие краны предназначены для установки на фундамент или на другое неподвижное основание у обслуживаемого им возводимого сооружения, с одной из его сторон.
приставные (прислонные). Это стационарные башенные краны, которые используются в высотном строительстве, где башня монтируется возле внешней стены строящегося сооружение и фиксируется к ней вертикально. Горизонтальные реакции, возникающие от интенсивных ветреных порывов или перемещений грузов, передаются на строящегося сооружение. Конструкция крепится за счет горизонтальной рамы, крепко фиксирующей башню на высоте узлов решетки. Нижняя часть башни осуществляет передачу реакций на фундаментное основание и выполняет функцию еще одной горизонтальной опоры. У них полностью отсутствует ходовая.
самоподъемные (ползучие). Предназначены для установки в середине знания и по мере возведения объекта происходит их вертикальное перемещение при помощи собственных лебёдок. В таких башенных кранах имеется подъемная обойма, которая опирается на перекрытия конструкции.
Если ведется строительство монолитного здания, она устанавливается на специально оборудованные в лифтовых шахтах окна. В железобетонных зданиях сборных конструкции опорой служит каркас. В некоторых моделях лебедка устанавливается у основания башни, однако бывают устройства, где подъем выполняется при помощи гидравлического механизма.
Данные краны имеют возможность работать в условиях ограниченного пространства, а также строительства объектов сложной конфигурации. Минусы же заключаются в сложностях при демонтаже и ограничениях по длине каната лебедки.

По виду стрел башенные краны бывают:

с подъемной стрелой - груз подвешивают к концу стрелы. Изменение вылета стрелы происходит путём подъема стрелы через поворот относительно опорного шарнира у основания башни крана.
с балочной стрелой - груз подвешивают к грузовой тележке, которая перемещается при изменении вылета по направляющим балкам стрелы.

По типу конструкции башни башенные краны бывают:

башни постоянной длины. Такие башенные краны устанавливают на рабочей площадке и после этого возможна её эксплуатация только в заданном диапазоне высот. Такие краны чаще всего используется для строительства жилых домов малой средней этажности.
К плюсам башенных кранов с постоянной длиной башни относится быстрота установки, а также постоянные технические характеристики, то есть нет необходимости в перерасчете под каждый новый строительный проект.
К минусам - высота подъема, которая обычно ниже, чем у моделей кранов другого типа. А поскольку башня на рабочую площадку попадает уже целиком, к этому добавляются сложности логистики.
телескопические башни. Такие башенные краны имеют башни, высота которых может регулироваться. Секции при этом имеют боковое или соосное расположение. Такие краны чаще всего использоваться для возведения зданий достаточно большой высоты, но нужно делать расчеты под каждый проект.
К плюсам башенных кранов с телескопической башней относится простота перевозка и установки, что позволяет снизить себестоимость работ.
складывающиеся башни. Башни таких кранов состоят из нескольких элементов и перевозятся в разобранном виде. Могут поднимать груз на большую высоту.

Конструкция башенного крана

Ходовая рама башенных кранов воспринимает действующие на кран нагрузки и передаёт их непосредственно на крановые пути. Конструкция ходовых рам зависит от вида ходового устройства. Наибольшее распространение получили ходовые рамы кранов с поворотной и неповоротной башнями на рельсовом ходу.

Опорно-поворотные устройства башенных кранов предназначены для передачи вертикальных и горизонтальных нагрузок, а также опрокидывающего и крутящего моментов с поворотной части крана на неповоротную. Это устройство также обеспечивает вращение поворотной части крана относительно неповоротной.
Различают четыре типа опорно-поворотных устройств: с разнесенными опорами типа колокол и типа стакан, с шариковыми и роликовыми кругами.

Поворотные платформы применяют в кранах с поворотной башней с нижним расположением противовеса для размещения механизмов и плит противовеса, а также в качестве основания для установки башни и двуногой стойки.

По конструкции поворотные платформы бывают двухъярусные, изогнутые и плоские.

Башня крана представляет собой металлическую конструкцию, которая обеспечивает требуемую высоту подъема, В зависимости от конструкции крана башни выполняются поворотными и неповоротными.

По конструкции башни бывают

решетчатыми из уголков
решетчатыми из труб
в виде сплошной трубы

Лестница находится внутри башни и служит для подъема машиниста в кабину и на оголовок крана вдоль башни.

Ширина лестниц, ведущих в кабину, должна быть не менее 500 мм. Расстояние между ступенями - не более 300 мм. Через каждые 6-8 м на лестницах устраивают площадки. Начиная с высоты 3 м, вертикальные лестницы ограждают дугами в виде кругов радиусом 350-400 мм, которые устанавливают на расстоянии не более 800 мм друг от друга и соединяют между собой не менее чем тремя продольными полосами.

Обратите внимание: лифтов на башенном кране в большинстве случаев нет! Основная причина - безопасность, ведь если на строительной площадке отключат электричество, машинист крана не сможет спуститься на землю до того момента, пока питание не восстановят. Другая причина - экономия, ведь даже небольшой лифт занимает значительный объем, утяжеляет кран и требует обслуживания, что сказывается на цене этого крана.

Но вообще существуют отдельно приобретаемые подъёмники (лифты), что не пользуется популярностью из-за приведённых выше причин.

Оголовок служит продолжением башни и предназначается для того, чтобы с помощью стреловых канатов или тяг удерживать стрелу в рабочем положении. На некоторых кранах оголовок отсутствует, а стрела удерживается в горизонтальном с помощью других механических устройств.

Стрелы башенных кранов имеют квадратное, прямоугольное или треугольное поперечное сечение.

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.

Грузовая тележка применяется на кранах с балочными стрелами и служит для перемещения подвешенного груза по стреле. Вылет меняется перестановкой грузовой тележки. Грузовая тележка перемещается с помощью канатов, приводимых в движение барабаном тележечной лебедки.

Крюковые подвески - это грузозахватные органы башенного крана. Они служат для подвешивания груза к грузовому стальному канату. Подвески бывают одно-, двух- и трехосные по количеству осей, на которых находятся канатные блоки. Крюковые подвески состоят из двух металлических литых щек или из листового металла, между которыми на осях вращаются один или несколько блоков. В нижней части щек траверсой закреплен грузовой крюк.

Дополнительные грузы, закрепляемые на кране в зависимости от назначения балластом или противовесом. Обычно в качестве дополнительного груза выступает набор бетонных или металлических плит.

Противовес - это дополнительный груз, который защищает кран от опрокидывания во время перемещения грузов.

Именно противовес не позволяет крану изгибаться и падать при поднятии больших грузов. Конструкция противовеса состоит из контргруза и противовесной консоли. Контргруз – специальный балласт, который устанавливается на конце консоли и уравновешивает вес на стрелу во время поднятия груза. Консоль прикрепляется к самой нижней части крана и позволяет контргрузу перемещаться во время работы крана.

Если будет использоваться чрезмерно тяжелый противовес, то кран может потерять устойчивость, даже если он не будет иметь груза. Для этого был создан балласт, который устанавливают на подвижную раму, что дает возможность добиться устойчивости крана не только в его рабочем, но и выключенном состоянии.

Управление башенный краном осуществляется из кабины, которая обычно расположена в верхней части башни. Хотя современные краны и имеют выносные пульты управления, их используют лишь при монтаже и испытаниях крана.

И так как башенные краны работают в любое время года на открытом воздухе, кабины выполняют закрытыми. Кабины башенных кранов бывают двух разновидностей: встроенные и выносные.

Некоторые большие банные краны имеют вспомогательный кран., который располагается над основным краном и он предназначается для монтажа основного крана, а также используется на других работа.

Конструкция башенного крана

Башенный кран с поворотной башней

Башенный кран с неповоротной башней

Стационарный башенный кран

Наращивание башни башенного крана

Башенный кран без оголовка

Рельсовый башенный кран

Башенный кран на гусеничном ходу

Автомобильный башенный кран

Башенный кран на специальном шасси автомобильного типа

Башенный кран с балочной стрелой

Башенный кран с подъемной стрелой

Башенный кран с решётчатой башней из уголков

Башенный кран с решётчатой башней из труб

Башенный кран с башней в виде сплошной трубы

Двухбашенный кран K-10000
Наверху виден вспомогательный кран

Установка башенного крана

Установка башенных кранов происходит в несколько этапов и зависит от типа и модели крана. Приблизительно это выглядит вот так

Проводится осмотр строительной площадки и составляется смета, в которой будут учитываться затраты на транспортировку, труд рабочих, эксплуатацию вспомогательного оборудования и спецтехники.
Подготавливается основание, для чего, независимо от типа крана, нужно выравнивать площадку, на которой будет установлена конструкция.
Дальнейшее зависит от типа крана. Возможны такие варианты как:

Установка опорной рамы. Это самый простой тип работ с наименьшей себестоимостью.
прокладка подкрановых рельсовых путей. Их устройством занимаются организации, имеющие специальные разрешительные документы. Это делается по предварительно утвержденному проекту.
устройство фундамента. Обычно это делается для тяжелых башенных кранов. Нужно выкопать котлован, укрепить его с использованием металлической арматуры и залить бетоном. К фундаменту подводят электричество для работы крана. Обязательным этапом является заземление.

Осуществляется установка башенного на подготовленное основание в соответствии с типом конструкции. Чаще всего для монтажа используются другие краны, на гусеничном или автомобильном ходу.
Пошагово это выглядит так:

Устанавливают и фиксируют нижнюю секцию.
Начинают сборку первой и второй секции. Для их фиксации используют монтажные пальцы - специальные штыри из прочного металлического сплава, которые нужно забить кувалдой в предусмотренные для этого отверстия.
Для кранов с телескопической конструкцией вместо третьего фрагмента устанавливают специальную секцию, ширина которой больше по сравнению с обычной.
Монтируют поворотный круг и кабину оператора.
Стрелу собирают на земле. Её отдельные элементы должны быть надежно зафиксированы вместе в соответствии с инструкцией производителя. На стреле устанавливается тележка, служащую для транспортировки груза.
Собранный фрагмент с помощью кранов поднимают наверх и фиксируют в нужной точке.
По аналогичному алгоритму собирают консоль (контрстрелу). Если конструкцией предусмотрен такой вариант, то на нее устанавливают противовесы.
Далее башенный кран может наращиваться (правда это может делать не каждый кран). Это происходит при помощи телескопической клети: специальной секция с гидроцилиндрами. И это происходит в следующем порядке

Крановщик поднимает стрелой секцию башни.
Её размещают внутри телескопической клети.
Монтажники фиксируют новый элемент.
Раздвижная секция поднимается наверх и принимает в себя следующий уровень. Таким образом получается собрать кран полностью.

После того, как кран будет собран, он должен пройти тщательную проверку в соответствии со строительными нормативами и инструкцией производителя. Инженерно-технических персонал проверяет состояние всех металлоконструкций, надежность их крепления, качество заземления электрических элементов.

Параметры башенного крана

Размеры и грузоподъемные свойства башенных кранов определяются рядом характеристик, называемых параметрами. К основным параметрам башенных кранов относятся:

Вылет - это расстояние по горизонтали от оси вращения поворотной части крана до вертикальной оси грузозахватного органа (крюковой подвески) при установке крана на горизонтальной площадке.
У крана с подъемной стрелой вылет регулируется изменением угла наклона стрелы.
При оборудовании башенного крана балочной стрелой, вылет изменяют перемещением грузовой тележки вдоль стрелы. Изменение вылета называется маневровым, если оно осуществляется с грузом на крюке, и установочным, если без груза.
Грузоподъемность башенного крана характеризуется максимально допустимой массой рабочего груза, на подъем которого рассчитан кран. В величину грузоподъемности башенного крана включается также масса съемных грузозахватных органов (приспособлений) (грейфера, траверс, строп), за исключением массы крюковой подвески.
Поскольку башенные краны выполняются с изменяемым вылетом стрелы, грузоподъемность башенного крана (исходя из условий прочности конструкции и устойчивости крана) устанавливается в зависимости от вылета стрелы, Максимальная грузоподъемность башенных кранов соответствует, как правило, минимальному вылету.
Грузовой момент эта характеристика башенного крана представляет собой произведение грузоподъемности на соответствующий вылет стрелы. Поскольку грузовой момент учитывает два основных параметра, его часто используют в качестве главного обобщенного параметра грузоподъёмного башенного крана.
У многих башенных кранов грузовой момент на различных вылетах принимается постоянным. Поэтому при уменьшении вылета стрелы, в два раза, удаётся повысить грузоподъёмность также в два раза, при сохранении постоянного грузового момента.
Под высотой подъёма понимается расстояние по вертикали от уровня стоянки крана до грузозахватного органа, находящегося в верхнем рабочем положении.
При наличии подъёмной стрелы, высота подъёма устанавливается в зависимости от вылета. И высота подъёма башенных кранов данного типа указывается либо для двух крайних вылетов: максимального и минимального, 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 башенного крана.
Для самоподъемных кранов, у которых опоры могут располагаться на разной высоте, уровень стоянки определяется по нижней опоре крана.
Глубиной опускания называется характеристика башенного крана, показывающая расстояние по вертикали от уровня стоянки крана до грузозахватного органа, находящегося в нижнем рабочем положении.
Диапазоном подъема называется расстояние по вертикали между верхним и нижним рабочими положениями грузозахватного органа.
Колея представляет собой расстояние по горизонтали между осями рельсов (для рельсовых кранов) или колес ходовой части (для кранов на пневмоколесном или гусеничном ходу).
Базой башенного крана называется расстояние между осями опор крана, перемещающихся по одному общему рельсу (для рельсовых кранов) или располагаемых с одной стороны крана относительно его продольной оси.
Задний габарит - эта характеристика башенного крана представляет собой наибольший радиус поворотной части крана (поворотной платформы или противовесной консоли) со стороны, противоположной стреле. От величины заднего габарита у грузоподъёмных кранов башенного типа с поворотной башней зависит выбор величины удаления кранового пути от стены возводимого здания.
Скоростью подъема (опускания) груза является скорость вертикального перемещения рабочего груза. При наличии многоскоростных лебедок в характеристике крана указывается скорость подъема при каждой из возможных скоростей лебедок.
Скоростью посадки является параметр указывающий наименьшую скорость опускания (подъема) наибольшего рабочего груза при его монтаже или укладке.
Скорость поворота характеризует в башенных кранах скорость вращения поворотной части крана. Скорость поворота определяется при наибольшем вылете с рабочим грузом на крюке и измеряется числом оборотов в минуту.
Скоростью передвижения башенного крана обозначается рабочая скорость передвижения крана по горизонтальному пути с рабочим грузом.
Скоростью передвижения тележки - это скорость передвижения грузовой тележки по горизонтальному пути с наибольшим рабочим грузом.
Скоростью изменения вылета стрелы у подъёмных башенных кранов с подъемной стрелой, является средняя скорость горизонтального перемещения рабочего груза при изменении вылета от наибольшего до наименьшего. Иногда вместо скорости изменения вылета в характеристике башенного крана указывается время изменения вылета т.е. время, необходимое на изменение вылета от наибольшего до наименьшего при изменении вылета под нагрузкой.
Установленной мощностью определяют, как суммарную мощность электродвигателей всех механизмов, установленных на кране. Иногда в характеристиках башенных кранов указывается установленная мощность рабочих механизмов, включающая мощность механизмов, которые неоднократно работают в каждой смене (например, грузовой лебёдки, стреловой или тележечной лебедки, механизмов поворота и передвижения крана).
Конструктивной массой является масса башенного крана без балласта и противовеса в не заправленном состоянии, то есть без топлива, масла, смазочных материалов и воды.
Общей массой называется полная масса башенного крана с балластом, противовесом и в полностью заправленном состоянии.
Максимальное давление колеса - это величина наибольшей нагрузки, передаваемой одним ходовым колесом на крановый путь. По величине максимального давления колеса подбирается конструкция кранового пути.
Производительностью крана называется либо суммарная жилая площадь, построенная с помощью крана в год (тыс.м² /год), либо суммарная масса грузов, перемещенных или смонтированных краном в год (т/год). Для планирования загрузки кранов иногда используется и производительность, измеряемая числом циклов за смену. При этом под циклом понимается комплекс операций, выполняемых краном от начала подъема одного груза до начала подъема следующего.
Для устойчивости башенного крана важно значение максимальной скорости ветра в районе установки крана, которая является переменной величиной, зависящей от высоты над поверхностью земли. Если ветер превысит указанную максимальную скорость ветра, то башенный кран может упасть.
По величине максимальной скорости ветра вся территория России разбита на 7 ветровых районов и исходя из этого выбирается с какими характеристиками башенный кран устанавливать. Поскольку подъёмный башенный кран рассчитан на определенную максимальную скорость ветра, эксплуатация крана допустима только в соответствующем ветровом районе либо в районе, где максимальные скорости ветра ниже расчетных.
Под режимом работы механизма понимается характеристика, учитывающая использование данного механизма по частоте появления максимальных нагрузок и по времени. Механизмы башенных кранов работают, как правило, в легком, реже в среднем режимах.
Режим работы крана определяется по режиму работы грузовой лебёдки, поэтому, если на кране грузовая лебедка работает в среднем режиме, а все остальные механизмы в лёгком, считают, что кран работает в среднем режиме.

ликбез от дилетанта estimata

четверг, 30 мая 2024 г.