Назначение и устройство стрелового оборудования

Стреловое оборудование служит для выполнения автомобильным краном операции по подъему, перемещению и опусканию грузов. Оно обеспечивает действие грузозахватного органа (крюковой подвески) в рабочей зоне крана и состоит из телескопической стрелы, крюковой подлески, гидроцилиндра подъема стрелы, грузового каната. Для увеличения высоты подъема подстрелового пространства на оголовок стрелы может устанавливаться удлинитель или гусек с малой крюковой подвеской. Крепление стрелового оборудования к поворотной раме и гидроцилиндру осуществляется при помощи осей. Стрела крепится в основании на стойках поворотной платформы осью.

К сменному стреловому оборудованию, устанавливаемому на автомобильных кранах, относятся удлинители и гуськи. Удлинитель устанавливается на оголовке верхней секции стрелы вдоль продольной оси. Гусек крепится также к оголовку верхней секции стрелы, но может быть управляемым и неуправляемым и располагаться под углом к продольной оси стрелы.

Требования Правил ПБ-382-00.Грузозахватные приспособления (стропы, траверсы и др.) являются съемными грузозахватными органами, легко снимаются с крюковой подвески крана и в состав стрелового оборудования не входят, а изготавливаются на предприятиях в соответствии с Правилами ПБ 10-382-00, ГОСТ 25273 — 82*. Стропы грузовые канатные для строительства, Технические условия, РД 10-231-98. Стропы грузовые общего назначения. Требования к устройству и безопасной эксплуатации. Эти приспособления должны подвергаться осмотру и испытанию нагрузкой, на 25% превышающей их паспортную грузоподъемность.

В соответствии с требованиями Правил ПБ 10-382-00 проектирование рабочего (стрелового) оборудования кранов должно выполняться на основании стандартов и других нормативных документов. Выдвинутые секции телескопической стрелы надежно фиксируются при работе крана. Металлоконструкции и металлические детали рабочего оборудования предохраняют от коррозии и исключают скопление в них влаги.

В соответствии с нормативно-техническими документами и стандартами для проверки качества изготовления автомобильного крана и его стрелового оборудования предприятие-изготовитель проводит соответствующие виды испытаний, учитывает выявляемые в процессе эксплуатации недостатки конструкции и изготовления кранов и их стрелового оборудования и принимает меры по устранению отказов. Владелец автомобильного крана, обнаружив в процессе эксплуатации недостатки в его конструкции или изготовлении, а также несоответствие крана требованиям Правил ПБ 10-382-00, направляет об этом предприятию-изготовителю, и в орган Ростехнадзора сообщение. После замены изношенных кранов, а также во всех случаях перепасовки канатов должны производиться проверка правильности запасовки и надежности крепления концов канатов, обтяжки каната рабочим грузом.

Стальные канаты служат в качестве тягового органа для передачи движения от грузовой лебедки к крюковой подвеске при подъеме или опускании. Канаты применяют также в устройствах выдвижения и вдвижения секций телескопических стрел. В соответствии с требованиями раздела 2.7 Правил ПБ 10-382-00 стальные канаты автомобильных кранов должны соответствовать стандартам, иметь сертификат (свидетельство) предприятия-изготовителя об их испытании по ГОСТ 3241 —91. Канаты, не снабженные сертификатом (свидетельством) об испытании, к использованию не допускаются.

Канаты изготавливают шестипрядными с односторонней и крестовой свивкой. При односторонней свивке направления свивки проволоки в прядях и прядей в канатах оди­наковые, во втором случае — разные. Канаты с од­носторонней свивкой обладают большей гибкостью и лучше со­противляются износу, чем при крестовой свивке. Однако они более склонны к закручиванию, вследствие чего канаты с односторонней свивкой непригодны для поднятия грузов на большую высоту.

Стальной канат свит из прядей, каждая из которых состоит из стальных проволок. Пряди навивают вокруг пенькового сердечника или проволоки из более мягкой, чем сами пряди, стали. Пряди канатов могут быть свиты из проволок одного диаметра (нормальная структура сечения) или различного диаметра (комбинированная структура сечения), причем на поверхности располагаются проволоки большего диаметра. Последние сложнее в изготовлении, но более гибкие и долговечные при работе, связанной с истиранием наружных слоев каната.

При свивке каната проволоки в прядях соприкасаются. По роду касания различают два типа канатов: с точечным касанием (ТК), с линейным касанием (ЛК).

При изготовлении каната проволоки подбирают одинакового диаметра в отдельных слоях пряди (обозначение буквой «О», например ЛК-О), двух разных диаметров в верхнем слое пряди (обо­значение буквой «Р», например ЛК-Р), разного и одинакового диаметра по отдельным слоям пряди (обозначение — РО, например Л К- РО).

На автомобильных кранах применяют стальные канаты двойной свивки с линейным касанием проволок в прядях типа ЛК-Р из шести прядей с числом проволочек в каждой пряди и с одним органическим сердечником конструкции 6 х19+ 1 о.с. (ГОСТ 2688-80*).

Крепление каната должно выдерживать большее усилие, чем сам канат. Недостаточно надежное крепление каната может стать причиной серьезной аварии и даже человеческих жертв. Наиболее распространено крепление каната специальным устройством-коушем, выполненным в виде кованого или штампованного кольца, предохраняющего канат от резких перегибов, уменьшающего напряжение смятия и защищающего канат от стирания об ось. Канат укладывают в желоб коуша, а свободный его коней соединяют с основной ветвью. Соединение свободного конца каната с основной ветвью может осуществляться путем сращивания - вплетения прядей распущенного конца каната в тело основной ветви с последующей оплеткой стальной проволокой.

Такое соединение весьма трудоемкое, поэтому для соединения концов каната используют винтовые зажимы. Причем для уменьшения деформации изгиба рабочей ветви каната зажимы устанавливают так, чтобы рабочая ветвь прижималась к планке. Число зажимов должно быть не менее трех. Шаг между зажимами и длина свободного конца каната от последнего зажима должны составлять не менее шести диаметров.

Надежным и удобным в эксплуатации является клиновой зажим, состоящий из конической втулки повального сечения и клина. В плоское сужающееся отверстие стального кованного, штампованного или литого корпуса пропускают канат таким образом, чтобы оба его конца выходили из узкой стороны отверстия. Затем в петлю, образуемую частью каната, выходящего из широкой стороны отверстия, закладывают стальной или чугунный клин и затягивают его канатом. При этом канат зажимается между внутренними поверхностями конической втулки и клином. Канат следует крепить так, чтобы продолжение оси рабочей (нагруженной) ветви каната проходило через центр отверстия в проушинах корпуса конусной втулки. Иначе канат будет перегибаться и повреждаться, что приведет к его обрыву. Второй конец каната должен быть выпушен за край корпуса на длину, равную 10... 12 диаметрам каната, заделан обметкой стальной проволокой.

На основании технических условий выполняют крепление каната путем заливки легкоплавким сплавом. При заливке каната в конусе легкоплавким сплавом конец каната заводят в предварительно залуженную втулку, расплетают пряди, обезжиривают и лудят проволоки и концы проволок загибают в виде крючков. Зачем нагревают втулку до 230-240°С и в вертикальном положении заливают ее расплавленным металлом.

Особо ответственным соединением каната с барабаном грузовой лебедки является крепление конца каната на барабане. Существует несколько способов крепления концов каната на барабане, к каждому из которых предъявляются следующие основные требования: надежность в работе, удобство осмотра, простота изготовления и замены каната, отсутствие резких перегибов каната при подходе к креплению.

Наиболее простым и надежным способом крепления конца каната на барабане является крепление одним или двумя клиньями. Одним клином канат крепят в плоском сужающемся отверстии, выполненном в теле барабана, аналогично креплению каната при помощи клина. Для крепления каната двумя клиньями в барабане сделаны два клиновых отверстия. Конец каната пропускают последовательно через оба отверстия, а затем забивают клинья, вставленные с широкой стороны отверстий. При этом вначале забивают клин, расположенный ближе к концу каната, а после натяжения каната — второй клин.

Допускается крепление каната к барабану прижимными планками. Количество прижимных планок должно быть не менее двух. Длина свободного конца каната от последнего зажима на барабане должна быть не менее двух диаметров каната. Изгибать свободный конец каната под прижимной планкой или возле нее не разрешается.

На стреловом оборудовании автомобильных кранов применяют блоки для изменения направления движения каната (направляющие и отклоняющие) и для выравнивания усилий (уравнительные). Применение чугунного литья для изготовления канатных блоков автомобильных кранов не допускается (ст. 3.3.3 Правил ПБ 10-382-00). Блоки должны иметь устройство, исключающее выход каната из ручья блока. Зазор между указанным устройством и ребордой блока должен составлять не более 20% от диаметра каната.

По способу установки различают неподвижные и подвижные блоки.

Неподвижным называется такой блок, ось которого при работе остается неподвижной. При подъеме с помощью такого блока груза массой Q в канате возникает усилие Р, равное произведению массы груза и ускорения свободного падения. Для преодоления этого усилия к свободному концу каната необходимо также приложить усилие Р. Под воздействием усилия Р, на­правленного вниз, груз поднимается вверх. Неподвижный блок дает возможность изменять направления усилия для подъема груза по сравнению с направлением движения груза, но не дает выигрыша в силе.

Подвижным блоком называют такой, ось которого опускается или поднимается вместе с грузом. При подъеме груза массой Q к свободному концу каната необходимо приложить усилие P/2. Таким образом, неподвижный блок дает возможность поднять груз массой Q, прикладывая к подвижному концу каната усилие, в два раза меньшее, чем при подъеме груза массой P без подвижного блока. Поэтому подвижный блок дает выигрыш в силе в два раза.

При подъеме груза блок вращается вокруг оси и преодолевает при этом сопротивление от сил трения в оси блока. Кроме того, возникает также сопротивление от перегиба каната при его движении по блоку. Поэтому усилие Р1 численно будет больше P (при неподвижном блоке) или 0, 5Р (при подвижном блоке) на значе­ние, учитывающее КПД блока. При стальном канате и установке блока на подшипниках качения КПД блока 0, 97...0.98. Следует помнить, что, получая выигрыш в силе почти в два раза (учитывая КПД), мы и проигрываем в скорости подъема груза в два раза, так как, чтобы поднять груз на некоторую высоту, конец каната должен пройти в два раза больший путь, чем требуемая высота подъема.

Полиспастом является система, состоящая из подвижных и неподвижных блоков, огибаемых канатом. С помощью полиспаста можно уменьшить усилие, развиваемое лебедкой, изменить направление прилагаемого к грузу усилия и уменьшить скорость подъема груза по сравнению со скоростью каната, наматываемого на барабан лебедки. Полиспаст характеризуется кратностью, показывающей, во сколько раз требуемое для подъема груза усилие меньше заданной массы груза. Так как число ветвей полиспаста, на которое распределяется масса поднимаемого груза, численно равно кратности полиспаста, можно рекомендовать следующий простой способ ее определения.

Если полиспаст мысленно рассечь плоскостью, пересекающей все ветви каната, который огибает блоки, то кратность полиспаста будет равна числу пересеченных плоскостью канатов. Чем больше кратность полиспаста К, тем меньше усилие Р, которое необходимо развить лебедкой для подъема заданного груза массой Q, и тем больше скорость наматываемого на барабан каната vk, которая обеспечивает заданную скорость подъема груза v 1.. Блоки полиспаста закрепляют на двух или нескольких (по вертикали) параллельных осях, образуя неподвижные и подвижные блочные обоймы. Крюк грузового полиспаста подвешивают в подвижной обойме полиспаста, а неподвижную обойму крепят к оголовку стрелы. Свободный конец каната полиспаста закрепляют или на подвижной, или на неподвижной обойме (стреле, стойке).

Для подъема груза на автомобильных кранах применяют двух-, трех- и четырехкратные полиспасты (полиспасты с кратностью 2, 3 и 4).

Двукратный полиспаст состоит из неподвижного блока, установленного на головке стрелы, и подвижного, установленного в крюковой подвеске. Неподвижный блок головок стрелы и гуськов, с которого канат полиспаста уходит на барабан лебедки, называют отклоняющим. Грузовой канат, закрепленный на головке стрелы конусной втулкой, огибает неподвижный блок и уходит на барабан грузовой лебедки.

Трехкратный полиспаст состоит из подвижных блоков, установленных на головке стрелы, и подвижного блока, установленного в крюковой подвеске. Грузовой канат, закрепленный в верхней части щек крюковой подвески с помощью конусной втулки, огибает два блока и уходит на барабан грузовой лебедки.

Четырехкратный полиспаст аналогичен по устройству двухкратному и отличается только тем, что в крюковой подвеске располагаются два подвижных блока, а на головке стрелы — неподвижный и отклоняющий блоки.

Крюковые подвески подразделяют крюковые подвески на основные и вспомогательные.

Основная крюковая подвеска является грузозахватным органом крана и предназначена для работы с телескопической стрелой при восьми-, шести- и четырехкратной запасовках грузового каната. Крюковая подвеска состоит из рабочих блоков, вращающихся на подшипниках качения на оси, траверсы, на которой на упорном подшипнике установлен крюк, щек. От выпадения каната блоки ограждены шпильками. На щеке закреплен уголок для воздействия на ограничитель вы­соты подъема крюковой подвески.

Вспомогательная крюковая подвеска автомобильного крана предназначена для работы со сменным стреловым оборудованием при однократной запасовке грузового каната.

Ддя предотвращения выпадения грузозахватных приспособлений из зева крюка крюковой подвески данный крюк оснащается предохранительным замком согласно ГОСТ 12840 — 80. Замки предохранительные для однорогих крюков. Типы и размеры.