В – телескопическая стрела; г- стрела с гуськом

и грузоподъемностью: чем больше вылет стрелы, тем меньше грузоподъемность. Зависимость высоты подъема крюка и его грузоподъемности от вылета стрелы выражается кривой, называемой грузовысотной характеристикой крана (ГВХ), прилагаемой к технической документации каждого крана. (См. Рис.2.4.).

Грузоподъемность крана на основном крюке уменьшается, если стрела оборудуется гуськом (за счет массы гуська). Грузоподъемность на дополнительном крюке (гуське) всегда значительно меньше, чем на основном.

По конструкции ходового устройства самоходные краны делятся на краны гусеничные и пневмоколесные. Последние разделяются на краны автомобильные, ходовым устройством которых служит шасси автомобиля, и краны на специальном шасси автомобильного типа.

Каждый из этих типов имеет свои преимущества и недостатки. Краны на гусеничном ходу оказывают значительно меньшее удельное давление на грунт по сравнению с колесными (0,4-1,0 кгс/см²), что объясняется больш о й поверхностью опоры.

Рис. 2.4. Грузовысотные характеристики крана

 

Это улучшает проходимость по бездорожью и слабым грунтам и позволяет увеличить вес машины, а значит и ее грузоподъемность. Поэтому самые “грузоподъемные краны” – преимущественно на гусеничном ходу. Но этот движитель создает и неудобства – в первую очередь плохая маневренность и сложности при перебазировании (железнодорожный транспорт, тяжеловозы). Кроме того, гусеничный ход имеет и чисто технические недостатки: сложная конструкция, быстрый износ деталей, большая собственная масса, достигающая 40 % массы всей машины.

Самой высокой маневренностью и высокой скоростью передвижения отличаются автомобильные краны (до 60 км/ч без груза), что позволяет применять их для выполнения рассредоточенных работ. Устроен автомобильный кран следующим образом. На шасси грузового автомобиля вместо кузова устанавливается ходовая рама, а на ней – поворотная рама. Эти рамы соединены поворотным устройством. На поворотный раме установлены механизмы подъема и опускания груза и стрелы, механизм поворота рамы, а также закреплены стрела, кабина, противовес.

Недостатком конструкции автомобильных кранов является их сравнительно малая устойчивость. Для повышения устойчивости при работе под кран подводят механические, гидравлические или пневматические выносные опоры (ауттригеры), являющиеся одним из узлов крана. Применение выносных опор повышает грузоподъемность крана, но снижает его маневренность – на время их использования кран становится стационарным.

Промежуточное положение по перечисленным достоинствам и недостаткам кранов между автомобильными и кранами на гусеничном ходу занимают пневмоколесные краны. Они установлены на специально для них созданные шасси. Такое шасси имеет более широкую базу и увеличенную против автокрана устойчивость. Для снижения удельного давления на грунт такое шасси имеет до восьми осей. И при этом такое шасси сохраняет маневренность машины с колесным движителем (конечно, не с такой скоростью, как автомобильный, но это и не всегда нужно). Заканчивая характеристику ходовой части кранов, надо упомянуть, что краны на гусеничном ходу иногда монтируют на тракторном шасси. Наиболее характерный пример – трубоукладчики.

И, наконец, рассмотрим технологические возможности стреловых кранов различных типов.

Автомобильные краны отечественного производства выпускаются грузоподъемностью до 120 т с грузовым моментом до 362 т×м (произведение массы груза на расстояние от оси поднимаемого груза до оси крана) и длиной стрелы от 3 до 40 м. Некоторые краны оборудуются сменными стрелами. Автокраны зарубежного производства имеют несколько большую максимальную грузоподъемность. Например, японская фирма “КАТО” предлагает автокраны с грузоподъемностью от 16 до 160 т и длиной стрелы до 50 м. Немецкая фирма “Liebcher” производит краны на короткобазовых пневмоколесных шасси максимальной грузоподъемностью от 30 до 80 т и с максимальным вылетом стрелы 30-40 м.

Грузоподъемность пневмоколесных кранов на специальном шасси доходит до 35 т, длина стрелы – до 23 м. “КАТО” – до 50 т и стрела – до 33,8 м. Фирма “Liebcher” – до 550 т и максимальный вылет стрелы – до 116 м.

Гусеничные краны выпускаются грузоподъемностью от 5 до 100 т. Бывают даже до 250 т и с длиной стрелы до 42 м. Фирма “Liebcher” выпускает краны на гусеничном ходу с решетчатой стрелой максимальной грузоподъемностью до 1000 т и максимальным вылетом стрелы до 100 м. Однако при этом надо заметить, что выпуск гусеничных кранов постоянно снижается в связи с необходимостью быстро перебрасывать стреловые краны с одного объекта на другой по территории не только одной страны, но и соседних, в основном европейских стран с хорошими автотрассами. У этих кранов предусмотрена замена крюка на другое рабочее оборудование, которое значительно расширяет область применения крана (грейфер, драглайн, копер, струг).

 

Башенные краны

Для возведения жилых и общественных зданий и их ремонта, а также при строительстве многих производственных объектов, особенно многоэтажных или высотных в качестве одного из основных грузоподъемных механизмов используются башенные краны. Эти краны бывают передвижными, передвигающимися по наземным путям, в том числе криволинейным (редко) или стационарными, приставными (рис. 2.5).

Башенные краны различают по типу башен – с поворотной башней и неповоротной с поворотным оголовком, а также по типу конструкции стрелы – на краны с подъемной стрелой и балочной.

 

Рис. 2.5. Башенные краны:

а) передвижные; б) стационарные

 

Наиболее часто применяют краны с поворотной башней. У них центр тяжести находится ниже, чем у кранов с поворотным оголовком, так как большинство узлов расположено у основания крана. Благодаря этой особенности масса кранов с поворотной башней меньше, чем с неповоротной. Эти краны проще монтировать, демонтировать, транспортировать; башня при нагрузке меньше деформируется, что обеспечивает меньшую раскачку груза.

Краны с подъемной стрелой, у которых изменение вылета стрелы осуществляется ее наклоном, более просты по конструкции в сравнении с кранами, оснащенными балочной стрелой. Но это преимущество рождает и недостатки, основными из которых следует считать следующие. Наименьший вылет стрелы у таких кранов составляет 30 % от наибольшего (вертикально стрелу поднять невозможно), поэтому нельзя или сложно полностью использовать подкрановое пространство, особенно на коротких подкрановых рельсах. Шарнирное закрепление стрелы затрудняет точность наводки груза (монтируемого элемента), так как при подъеме или опускании стрелы груз перемещается как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях.

В кранах с балочной стрелой (См. рис.2.6) перемещение груза требует меньшей энергии, наводка груза проще, подкрановое пространство используется лучше, но маневренность таких кранов и масса больше, чем у кранов с подъемной стрелой вследствие большей сложности конструкции.

 

 

Рис. 2.6. Башенный кран “Liebcher” с балочной стрелой

 

Передвижные башенные краны различают по типу ходового оборудования – рельсовые, автомобильные, пневмоколесные, гусеничные. Преимущественное применение получили башенные краны, передвигающиеся по рельсовым подкрановым путям. Такие краны просты в эксплуатации и обеспечивают высокую безопасность работы.

Основными элементами башенного крана являются: башня, стрела, опорная рама, на которой закреплена башня – либо непосредственно (если башня неповоротная), либо через опорно-поворотное устройство (если башня поворотная). В верхней части башни монтируется поворотный или неповоротный оголовок. Для создания удерживающего от опрокидывания крана момента на башенных кранах устанавливается противовес – либо на опорно-поворотном устройстве (для кранов с поворотной башней), либо на консоли (для кранов с поворотными оголовками).

Основными характеристиками башенного крана служат вылет стрелы, высота подъема крюка, и грузоподъемность.

Грузоподъемность передвижных башенных кранов для гражданского строительства составляет 3-8 т, приставных – до 12,5 т, в промышленном строительстве применяются башенные краны с грузоподъемностью 20 т и более. Вылет стрелы в гражданском строительстве – до 25 м, в промышленном – до 50 м. Высота подъема крюка 30-50 м для гражданского строительства, 58-80 м – для промышленного. Приставные краны выпускают с высотой подъема крюка до 160 м.

 

2.5.1.3. Краны ”нулевики”

Как и башенные краны, они перемещаются по подкрановым путям, но отличаются от последних отсутствием башни. Выпускают краны ”нулевики” грузоподъемностью от 4,5 до 30 т, с вылетом стрелы до 20 м и высотой подъема крюка до 16 м. Краны такого вида в основном предназначены для ведения работ ниже нулевой отметки, поэтому дополнительной характеристикой такого крана является максимальная глубина опускания груза относительно уровня стоянки крана.

 

Легкие переносные краны

Эти краны раньше, когда строители не были так избалованы средствами “большой” механизации очень широко применялись, а сейчас используются в меньшей степени. Они очень удобны при выполнении сравнительно малых объемов работ и необходимости поднимать и перемещать грузы массой до 1 т на расстояние до 4 м. Большим преимуществом этих кранов является возможность их установки не только на земле, но и на зданиях. Новые экономические условия, заставляющие тщательно считать деньги, возрождают интерес строителей к этим кранам.

Устроен легкий переносной кран очень просто. Он состоит (рис. 2.7) из основания (1) и поворотной платформы (2), на которой смонтированы противовес (3), лебедка (4) и стрела (5). Масса этого такого крана без противовеса составляет 0,9-1,0 т, а с противовесом – 1,65-2,0 т. Мощность двигателя – 3 кВт. Поворот крана осуществляется вручную. Имеется тормозное устройство и стреловой канат для изменения вылета стрелы.

При подаче материалов внутрь здания с помощью такого крана их поднимают снаружи до уровня оконных проемов с принятием груза на выносные площадки в проемах

Рис. 2.7. Легкий переносной кран: