Разновидности кранов

Краном называют грузоподъемную машину, осуществляющую подъем груза и перемещение его в горизонтальной плоскости с после­дующим опусканием к месту доставки. Краны бывают стрелового и мо­стового типов с ручным и машинным приводом, стационарные и пере­движные. Рассмотрим стационарные краны, относящиеся к грузо­подъемным машинам общего назначения, которые применяют при ме­ханизации подъемно-транспортных работ во всех отраслях народного хозяйства. Краны стрелового типа. Основными параметрами поворотных кра­нов являются грузоподъемность, скорость подъема груза, скорости передвижения и поворота крана, вылет стрелы, наибольшая высота подъема, угол поворота и габариты. Вылет стрелы I (см. рис. 77) крана — расстояние по горизонтали от оси вращения крана до вертикальной линии, проходящей через точ­ку подвеса груза. Краны бывают с постоянным вылетом стрелы (рис. 94) и с переменным (см. рис. 75). Краны, Рис.94 Краны с переменным вы­летом способны обслуживать боль­шие площади. Стационарные пово­ротные краны предназначены для обслуживания отдельных рабочих мест в производственных участках и цехах, при призводстве строи­тельно-монтажных и погрузочно- разгрузочных работ. В зависимостн от расположения опор и способов установки стационарные пово­ротные краны делят на краны с внешней верхней опорой (см. рис. 75, 94) и краны без внешней верхней опоры — свободностоящие с непод­вижной колонной (см. рис. 77) и краны на поворотной платформе (см. рис. 78). В кране с внешней верхней опорой подъемная лебедка располага­ется на металлоконструкции. Поворот стрелы осуществляется на угол 120 ... 180°. Грузоподъемность таких кранов редко превышает 1,5 т. Простота и небольшая стоимость являются главным преимуществом такого крана. Один из недостатков такого настенного поворотного крана заключается в том, что угол его поворота не более 180°. Этот недостаток отсутствует у стационарного полноповоротного кра­на на неподвижной колонне (см. рис. 77, а), который устанавливают на открытых площадках фабрик и заводов. Лебедка подъемного механиз­ма крана расположена на крановой металлоконструкции и вращается вместе с краном вокруг колонны. Колонна крепится к фундаменту для обеспечения устойчивости крана от опрокидывания. Для умень­шения изгибающего момента колонны на краны часто устанавливают противовес (см. рис. 77, б). Грузоподъемность крана без противовеса обычно не превышает 25 т. Краны мостового типа. Широкое распространение получили мосто­вые и козловые краны (см. рис. 12 ... 15) для перемещения грузов вну­три цехов и складов. В зависимости от конструкции моста краны де­лят на одпобалочные (кран-балки) и двухбалочные. Параметрами мостовых кранов являются грузоподъемность, пролет крана, скорость рабочих движений и режим работы крана. Пролет L крана (см. рис. 12) — расстояние между вертикальными осями подкра­новых рельсов, по которым передвигается крап. Расстояние между хо­довыми колесами крана, измеренное параллельно подкрановым рель­сам. называют базой крана В. Наиболее простой конструкцией мостового крана является кран- балка, которая с помощью двух тележек на ее концах может переме­щаться вдоль цеха по рельсовым путям. Рельсовые пути опираются на колонны (опорная крап-балка, см. рис. 12) или эти пути подвешивают к строительным конструкциям (подвесная кран-балка, см. рнс. 13). По нижней полке двутавровой балки крана перемещается обычная таль с ручным или электрическим приводом. Грузоподъемность кран-ба- лок 0,25 ... 5 т, пролет 8 ... 15 м. Скорость подъема груза 6 ... 8 м/мин, скорость передвижения электрической тали 30 ... 80 м/мин. При большой грузоподъемности (5 ... 20 т) и значительных проле­тах (5 ... 32 м) применяют мостовые краны с машинным приводом, которые представляют собой конструкцию из главных (продольных) и концевых (поперечных) балок, опирающихся на ходовые колеса. Главные балки моста крана располагаются поперек подкрановых пу­тей и предназначаются для установки и передвижения по ним крановой тележки. Концы главных балок жестко соединяют с концевыми бал­ками, расположенными вдоль подкрановых путей. Главные балки мо­стовых кранов выполняют в виде сплошных балок или решетчатых ферм. Механизмы подъема и передвижения тележки мостового крана рас­полагаются на тележке (см. рис. 51, а). Механизм передвижения крана выполняют по одной из схем, приведенных на рис. 76. Для механизма подъема мостовых кранов используют стандартные горизонтальные ре­дукторы серии РМ или ЦД. Б механизмах передвижения крановых тележек применяют вертикальные редукторы серии ВК, а в механиз­мах передвижения моста — редукторы обеих указанных серий. Козловые краны (см. рис. 15) — это мостовые краны с двумя опорами, в которые вмонтированы тележки с ходовыми колесами для передвижения по наземным рельсовым путям. Козловые краны приме­няют в промышленном и гражданском строительстве в качестве пере­грузочных устройств на складах и для обслуживания открытых строи­тельных площадок. Грузоподъемность козловых кранов 1...300 т, пролет 15 ... 40 м. Кабельные краны (грузоподъемность 1,5 ... 25 т, пролет 250..." ... 900 м) обычно применяют на открытых складах и для подачи строи­тельных материалов при строительстве крупных сооружений. Кабель­ный кран (см. рис. 16) состоит из двух опор 1 и натянутого между ними несущего каната 2, по которому с помощью тягового каната 3 передви­гается грузовая тележка подъемного механизма. Металлоконструкции кранов. На металлоконструкции монтируют все рабочие механизмы, электрооборудование, двигатели и приборы управления краном. Металлоконструкция крана. воспринимает на­грузки от собственной массы, массы поднимаемого груза и передает эти усилия на фундамент или опорные конструкции здания. Металло­конструкции бывают клепаные и сварные, в виде сплошных балок или ферм. Расчет фермы поворотного крана (см. рис. 77) заключается в опре­делении усилий и моментов, возникающих в стержнях фермы при ра­боте крана и в подборе их сечений. Усилия в стержнях возникают от полезной нагрузки крана, натяжения гибкого органа механизма подъе­ма или механизма изменения вылета и собственной массы крана. Уси­лия в стержнях любой фермы можно найти, как известно, аналитиче­ским или графическим способом, последний является более наглядным. Сначала строят график стержневых усилий от полезной нагрузки Gr (рис. 95). Конструкция фермы задается вылетом I, заданной высотой подъема груза #шах й принятым по местным условиям расстоянием h между подшипниками. Заданной величиной является только Gr, а не­известными — стержневые усилия Rlt R2, R3 и реакции Rr, Rn и RB. Так как при решении, статических задач с фермами внешние силы должны быть приложены к ее узлам, то вместо действительных реак­ций временно введем в расчет фиктивные, условные реакции, прило­женные к узлам II и III, по которым легко определить действительные реакции. Неизвестные величины определяют путем мысленного выре­зания отдельных узлов фермы и рассмотрения системы сил, действую щих на каждый узел. Краны, Рис.95 Построение диаграммы Кремона начинают е узла /, на который действуют нагрузка Gr, стержневые усилия Rt и R.2. Эти три силы, на­ходящиеся в равновесии, должны составить в силовом графике замкнутый треугольник векторов. Известна по величине и направлению сила Gr, а также направления Rх и R2. Длины сторон 1 и 2 определяют в принятом для построения графика масштабе значения усилий Rx и R2, а непрерывность векторов — характер этих усилий: усилие Ry стержня 1 направлено от узла 1, значит этот стержень растягивается си­лой Rlt усилие R2 стержня 2 направлено узлу /, следовательно, стержень 2 сжимается силой R2. На узел II действуют стержневые усилия R1 и R3 и реакция /?г'. Здесь также известно одно усилие Rt и направление двух других сил. Направление известной силы Rt для узла II противоположно направле­нию этой силы для узла / (новое направление силы Rt обозначено на графике двойной стрелкой). Из равновесия узла II определяем по тре­угольнику неизвестные силы. Аналогично рассматривают и узел III, на который действуют из­вестные уже силы R2 и R3 и неизвестные R„ и R„. По существу этот узел можно и не рассматривать, так как ясно, что Rr = Rя и R„ = Gr, но для полноты картины и подтверждения правильности решения за­дачи необходимо довести ее решение до конца. Таким же образом определяют дополнительные усилия в стержнях фермы от натяжения гибкого тягового органа. Дальнейший расчет фермы крана проводят в следующей последо­вательности: 1) по неполным стержневым усилиям от полезной нагрузки и натя­жения гибкого тягового органа определяют сечения стержней по по­ниженным (примерно на 15 ... 20%), допускаемым напряжениям и вы­бирают профили стержней по таблицам; 2) рассчитывают массу стержней и распределяют их вместе с мас­сами установленных на ферме механизмов крана по узлам; 3) строят графики стержневых усилий от реальных собственных масс фермы с механизмами; 4) определяют суммарные полные стержневые усилия; 5) проводят окончательный проверочный расчет принятых сечений стержней. Горизонтальные реакции в подшипниках получают из равенства моментов: R,h = R'rh', откуда R, = Ri- h'/h и Rr = Rn. Сечение растянутых стержней рассчитывают на растяжение с учетом ослабления сечений отверстиями для заклепок (при клепаных фермах). Сжатые стержни рассчитывают с учетом продольного изгиба Краны, Рис.96 Стон = Я/(<Ибр) < [сгсж], (75) где R — сила, сжимающая стержень;' А0р — площадь сечения сжато­го стержня без учета ослабления отверстиями под заклепку; ср — ко­эффициент уменьшения допускаемого напряжения при продольном изгибе, который определяют по справочнику в зависимости от гибкости стержня А, = Иг = //^-^г-; I — длина стержня; /т1п — минималь­ный момент инерции стержня. Для К = 0 ... 200 коэффициент q> = 1... 0,19. Допускаемые на­пряжения на растяжение и на сжатие для стали СтЗ берут в пределах 140 ... 160 МПа в зависимости от режима работы крана. При работе стержня одновременно на растяжение и изгиб или сжа­тие и изгиб определяют суммарные напряжения растяжения или сжатия и сравнивают с допускаемыми. В мостовых кранах малой грузоподъемности (рис. 96) основным несущим элементом моста является двутавровая балка. Балку мосто­вого крана рассчитывают на изгиб от собственной массы и от давления ходовых колес тележки с грузом. Если расстояние между осями колеа тележки составляет менее 0,1L, то расчет балки ведут как от сосредо­точенной нагрузки. Независимо от прочности крановые балки должны обладать доста­точной жесткостью во избежание сильных вибраций при работе. Для этого определяют прогиб балок в середине пролета от сил тяжести гру­за Gr и тележки GT. Прогиб, каждой балки двухбалочпого крана у = 0,5 (Gr + Gx) L3/48£/ < [у], где /— момент инерции сечения балки в плоскости действия изгибаю­щего момента. Для кранов с механическим приводом прогиб должен быть не бо­лее [у] < L/700. Очень часто последний расчет бывает решающим, так как для обес печения требуемой жесткости сечение крановой балки приходится де­лать больше, чем требуется при расчете ее на прочность. Для предварительных расчетов иногда необходимо знать силу тя­жести тележки или крана. Их берут или по аналогам выполненных кон­струкций или вычисляют ориентировочно; сила тяжести тележки мо­стового крана GT = 0,4Gr, а полная сила тяжести мостового крана GK = (0,84 ... 0,96) Gr.

Поделиться этой записью

На нашем сайте balkankran.kz мы используем cookie для сбора информации технического характера. Более подробную информацию можно найти в разделе - Политика использования cookie
Принять COOKIE