Вопрос Основные параметры автомобильного крана

основным параметрам и характеристикам стреловых полноповоротных кранов относятся грузоподъемность, длина и вылет стрелы, высота подъема крюка, грузовой момент, угол перемещения стрелы (поворотной платформы), время изменения вылета стрелы, скорость подъема (опускания) груза, скорость вращения поворотной части, скорость передвижения крана своим ходом, мощность силовой установки, габаритные размеры, режим работы крана, производительность и экономичность, а также удельные показатели веса крана и мощности двигателя.

Грузоподъемность определяется наибольшим весом груза в тоннах или килограммах, который может быть поднят при сохранении устойчивости и прочности элементов конструкции крана. Грузоподъемность включает не только вес поднимаемого груза, но и вес грузозахватных устройств и приспособлений.

Длиной стрелы считают расстояние между центрами осей нижней пяты и блоков верхней головки.

Вылетом стрелы называют расстояние от оси вращения поворотной части крана до вертикальной линии, проходящей через центр тяжести поднимаемого груза (центр обоймы крюка).

Высота подъема крюка определяется наибольшей высотой размещения крюка над рабочей площадкой (поверхностью земли) при данном вылете стрелы.
Грузоподъемность кранов и высота подъема крюка зависят от вылета стрелы, а также от того, работает кран на выносных опорах или без них. С увеличением вылета она уменьшается. Эта зависимость может быть представлена в виде графика (рис. 3), пользуясь которым, легко определить допускаемый вес груза и высоту подъема крюка для любого вылета стрелы.

Например, требуется определить, какой по весу груз и на каком вылете можно поднять данным автомобильным краном на высоту 15 м.

Для этого по вертикальной оси справа отыскивают заданную высоту подъема. Из найденной точки проводят влево прямую линию (показана пунктиром) до пересечения ее с кривой 6. Из точки а, полученной на кривой, проводят вниз линию, которая пересечет кривую 2 и 4 грузоподъемности и горизонтальную ось вылетов стрелы. Из полученных точек бив проводят влево линию до пересечения с вертикальной осью грузоподъемности.

На высоту 15 м можно поднять груз весом 1,5 тс (показано стрелкой) на вылете 11,5 м, когда кран работает с удлиненной стрелой и на выносных опорах, или груз 0,35 тс, когда кран работает с той же стрелой, но без выносных опор.

Рис. 3. Зависимость грузоподъемности крана и высота подъема крюка от вылета стрелы:
1 и 2 — грузоподъемность крана при работе на выносных опорах с нормальной и удлиненной стрелой; 3 и 4 — без выносных опор с нормальной и удлиненной стрелой; 5 и 6 — высота подъема крюка

Если требуется определить, на каком вылете и на какую высоту может быть поднят данным краном груз весом 3,5 тс, то по вертикальной оси слева отыскивают данную грузоподъемность. Из найденной точки проводят вправо прямую линию (показано пунктиром) до пересечения ее с кривой грузоподъемности крана. Из точек пересечения г и д проводят вертикальные линии вверх до пересечения с кривыми 5 и 6 высоты подъема крюка и вниз до пересечения с горизонтальной осью вылета стрелы. Из точек е я ж проводят вправо горизонтальные линии до пересечения их с осью высоты подъема крюка.

Груз весом 3,5 тс можно поднять данным краном при его работе на выносных опорах с нормальной стрелой при вылете 8,2 м на высоту 7 м и с удлиненной стрелой при вылете 7,4 м на высоту 16,2 м.

Каждый кран имеет свою характеристику грузоподъемности и высоты подъема крюка.

Рис. 4. Габаритные данные автомобильных кранов: а — габаритные размеры; б — ширина коридора для поворота

Угол перемещения стрелы в горизонтальной плоскости определяется наибольшим углом, на который может поворачиваться его поворотная часть из одного крайнего положения в другое.

Угол поворота измеряется в градусах. Для полноповоротных кранов он составляет 360°.

Скорость подъема и опускания груза определяется величиной пути его перемещения по вертикали за единицу времени и измеряется в метрах в минуту (м/мин).

Временем изменения вылета стрелы называется время в секундах, в течение которого стрела из положения, соответствующего наибольшему вылету, может быть поднята в положение, соответствующее наименьшему вылету, или опущена из положения наименьшего вылета в положение, соответствующее наибольшему вылету.

Скорость вращения крана принято определять числом оборотов, которое может совершать поворотная часть за 1 мин.

Скоростью передвижения называется путь, проходимый краном в единицу времени. Скорость передвижения измеряется в километрах в час (км/ч).

Мощность силовой установки крана определяется мощностью двигателя автомобиля и измеряется в лошадиных силах (л. с.)

Габаритными размерами крана называются его наибольшая длина L (рис. 4,а), ширина В и высота Я при транспортном положении, т. е. при опущенной стреле. Габаритные размеры определяют возможность движения по стесненным проездам и перевозку крана по железной дороге без разборки.

Расстояние от передней оси до наиболее удаленной точки у автомобильного крана намного больше, чем соответствующий размер h у стандартного грузового автомобиля, ввиду чего для разворота или поворота крана требуется площадь большего размера. Размеры bu b2, bs (рис. 4,6), определяющие необходимую ширину коридора для беспрепятственного движения крана, зависят, кроме того, от радиуса г поворота автомобиля, на шасси которого установлен кран, и выноса стрелы вперед, т. е. от размера R. Очевидно, что при наименьшем радиусе поворота и наибольшем выносе стрелы размеры bh b2 и Ьз достигают для каждого автомобильного крана наибольших значений.

Режим работы кранов и крановых механизмов

Работа любого автомобильного крана ха-ежим работы кранов растеризуется условиями его эксплуатации, механизмов к которым относятся использование полно (номинальной) грузоподъемности крана, загруженность его работой в течение суток (сменность) и в течение года, продолжительность непрерывной работы исполнительных механизмов (продолжительность и частота включения), а также температура окружающей среды.

Чтобы отнести кран к тому или иному режиму эксплуатации, требуется определить коэффициенты использования крана по грузоподъемности, по времени (за сутки и за год), относительную продолжительность включения, а также установить частоту включения и температуру окружающей среды.

Работа исполнительных механизмов кранов характеризуется частыми пусками и остановками. Такой режим работы называется повторно-кратковременным режимом. Например, работа механизма подъема состоит из процессов подъема и опускания груза, процессов подъема и опускания грузозахватного устройства.
Кроме периодов работы механизма, имеются периоды его остановок — пауз, в течение которых механизм не работает (не включен двигатель или механизм отключен от силового привода). Паузы используются для загрузки или разгрузки грузозахватного устройства, а также для подготовки к следующему процессу работы механизма. Полный цикл работы исполнительного механизма крана представляет собой сумму времени на работу и времени на паузы.

В периоды повторно-кратковременных режимов исполнительные механизмы нагружаются сильнее, чем при установившейся работе с постоянной скоростью. Это происходит от того, что во время пуска и торможения возникают дополнительные силы — силы инерции. Поэтому, чем выше частота включения механизма ЧВ, тем тяжелее условия его работы.

По вычисленным величинам К.гр, Ке, Кг и ПВ% или по эксплуатационным данным, зная температуру окружающей среды, можно определить режим работы любого исполнительного механизма крана, пользуясь данными табл. 1. Действительные условия работы исполнительных механизмов могут несколько отличаться от приведенных в этой таблице.

Таблица 1
Режим работы исполнительных механизмов крана

Оптимальный режим работы крана принято оценивать по режиму работы механизма подъема груза.

В большинстве случаев для механизма подъема груза и механизма вращения поворотной части автомобильных кранов общего назначения характерен средний режим работы, а для механизма изменения вылета — легкий режим работы. Для кранов, работающих с грейфером, режим работы тяжелый.

При проектировании кранов большое значение имеет заданный режим работы, так как это существенно влияет на выбор расчетных коэффициентов, размеров деталей, узлов механизмов и -металлоконструкций.

Производительность Целесообразность использования кранов и экономичность характеризуется производительностью, т. е. крана количеством груза по весу в тс или по объему в м3, перегружаемого в единицу времени (час, смену, год). Различают техническую и эксплуатационную производительность. Техническая производительность определяется за один час, эксплуатационная — за смену и год.

Техническая производительность — это наибольшая производительность за один час непрерывной работы крана, которая может быть достигнута при работе с грузоподъемностью и скоростями рабочих движений, близких к номинальным, и при управлении краном высококвалифицированным персоналом.

Эксплуатационная производительность определяется реальными условиями использования крана и разделяется на сменную и годовую. В сменной эксплуатационной производительности учитываются необходимые в течение смены как технические, так и технологические перерывы.

Технические перерывы зависят от конструкции крана, а также от технического обслуживания (осмотров, смазки, пуска, подготовки к работе и пр.).
Технологические перерывы зависят от технологии выполнения краном работ и условий использования крана.

В годовой эксплуатационной производительности учитываются технические перерывы, связанные с ремонтом крана, с переброской крана с одного объекта на другой, с климатическими условиями (например, при сильном ветре, а в зимнее время при сильном морозе или снегопаде), и организационные перерывы, связанные с выходными и праздничными днями при прерывной рабочей неделе и нерабочими сменами при работе в одну или две смены и т. д.

Техническая и эксплуатационная производительности в большой степени зависят от методов работы, применяемых машинистами-крановщиками.

На производительность крана влияет конструкция, тип и размеры крана, род привода исполнительных механизмов, скорость рабочих движений, условия работы — удобство и легкость управления механизмами, условия организации работ, эксплуатации и т. д.

Экономичность крана определяется стоимостью единицы выполняемой им работы. Одним из основных параметров экономичности крана является топливная экономичность. Топливная экономичность оценивается удельным расходом топлива: при работе грузоподъемной установки она определяется в киллограммах на 1 тс перегружаемого груза (кг/тс) или в килограммах в час (кг/ч), а при движении крана своим ходом — в литрах на 100 километров (л/100 км).

Топливная экономичность крана зависит от мощности двигателя, степени его загрузки (режима работы), рабочих скоростей, конструкции и состояния исполнительных механизмов и двигателя крана, а также от условий и скорости движения крана своим ходом.

Для сопоставления различных по конструкции автомобильных кранов с целью выявления наиболее совершенных и экономичных машин служат удельные показатели веса (металлоемкости) крана и мощности двигателя.