Погрузчики непрерывного действия. Схемы, процесс, производительность.

19.Строительные лебёдки. Барабанные лебедки с ручным приводом. Их изготовляют с тяговым усилием на первой скорости 5...80 кН, канатоемкостью барабана 50...200 м. Лебедка состоит из барабана, открытых зубчатых передач, дискового грузоупорного тормоза, смонтированных на параллельных валах, опирающихся на подшипники, закрепленных в боковинах станины. Подъем и опускание груза осуществляются вращением рукояток. Для увеличения скорости подъема легких грузов служит зубчатый перебор, изменяющий передаточное число зубчатой передачи. Безопасность работы обеспечивается дисковым грузоупорным тормозом. Электрореверсивная лебедка. Она состоит из электродвигателя, упругой муфты, тормоза, зубчатого редуктора, барабана и пусковой аппаратуры, установленных на сварной раме. При работе лебедки закрепляются на фундаменте. Тяговые усилия наиболее часто применяемых однобарабанных электрореверсивных лебедок составляют 3, 2...125 кН при скорости каната 0, 5...0, 1 м/с и канатоемкости 80...800 м. В комбинации с полиспастами их используют для подъема различных по массе грузов при выполнении строительно-монтажных работ. Электрореверсивными лебедками комплектуются строительные подъемники, краны и другие машины. В фрикционных лебедках возможна работа нескольких барабанов от одного двигателя, включаемых поочередно с помощью фрикционных муфт. Такое чередование включения барабанов необходимо, например, в канатно-скреперных установках для создания скреперному ковшу возвратно-поступательного движения: при наборе ковша один из барабанов включен, а другой свободно вращается и стравливает намотанный на него канат; при возвратном движении ковша включается второй и свободно вращается первый. При использовании лебедки в качестве грузоподъемного механизма нереверсируемый двигатель используется только для подъема (перемещения) груза. Опускание груза осуществляется под действием силы тяжести при отсоединении барабана от трансмиссии. Скорость опускания регулируется обычно ленточными спускными постоянно замкнутыми тормозами. Для предупреждения случайного опускания груза лебедки снабжаются храповыми устройствами, связанными с барабанами и управляемыми рукоятками.

20. Строительные подъемники предназначены для подъема груза и людей на этажи зданий при отделочных и ремонтных работах. Грузы размещаются в ковшах, кабинах и на площадках, движущихся в жестких направляющих в вертикальном или близком к вертикальному направлениях.

Строительные подъемники по назначению делятся на грузовые и грузопассажирские, а по конструкции направляющих — на мачтовые, шахтные и струнные. Грузовые мачтовые подъемники Их устанавливают снаружи возводимого здания. Подъемник состоит из следующих основных сборочных единиц: опорной рамы, мачты с направляющими блоками, каретки, грузовой платформы, электрореверсивной лебедки и электрооборудования. По направляющим мачты перемещается каретка с грузовой платформой. Канат барабана электрореверсивной лебедки огибает направляющие блоки каретки и крепится к мачте, состоящей из отдельных, наращиваемых по мере возведения здания секций. При высоте мачты более10 м ее крепят к стене здания настенными опорами. Опорную раму оборудуют пневматическими колесами для перемещения подъемника вручную или в прицепе к тягачу. Подъемники устанавливают на основании так, чтобы грузовая платформа приходилась против оконных проемов, а длинная сторона ее располагалась вдоль стены здания или перпендикулярно ей. Грузопассажирские строительные подъемники. При строительстве высотных зданий для подъема грузов и людей применяют строительные грузопассажирские подъемники. Они могут обслуживать здания высотой до 30 этажей (110 м) при грузоподъемности 0, 5...1, 0 т. По конструкции грузопассажирские подъемники подобны лифтам, с той лишь разницей, что кабина у них располагается сбоку мачты, а не внутри шахты как в лифтах.

21. Строительные краны. Все подъемно-транспортные машины делятся на две группы: цикличного (прерывного) и непрерывного действия. В свою очередь, подъемно-транспортные машины прерывного действия делятся на грузоподъемные краны и транспортные машины (в том ццсле. строительно-монтажные). Грузоподъемные краны делятся на передвижные неповоротные — мостовые, кабельные, перегрузочные мосты; передвижные поворотные — автомобильные, пнев-моколесные, железнодорожные, гусеничные, портальные, козловые, башенные; стационарные поворотные — башенные, укосины, деррики; стационарные неповоротные.

Краны различаются также по типу силовой установки (двигателей внутреннего сгорания, электрических, дизель-электрических, паровых и т. д.) и по грузоподъемности.

В полное наименование крана включается тип ходового устройства, тип силовой установки и грузоподъемность, например «пневмоколесный дизель-электрический кран грузоподъемностью 25 г»; «автомобильный дизельный кран грузоподъемностью 5 т»; «железнодорожный паровой кран грузоподъемностью 10 г»; «рельсовый электрический башенный кран грузоподъемностью 3 г». Обычно в наименовании указывается наибольшая грузоподъемность.

При наименовании тех кранов, которые являются единственными в той или иной группе, принимаются известные сокращения. Например, в настоящее время пневмоколесные краны грузоподъемностью 25 т выпускаются только дизель-электрические, поэтому в их наименовании слово «дизель-электрические» опускается. Башенные краны выпускаются, как правило, передвижными рельсовыми с электрическим приводом, поэтому в их наименовании слова «рельсовый с электроприводом» опускаются и пишется «башенный кран грузоподъемностью 3 г» и т. д.

Разнообразные конструкции строительных кранов не всегда укладываются в изложенную выше схему. Так, например, передвижные башенные краны можно установить на конструкциях здания. Для таких кранов полное наименование будет следующим: «башенный самоподъемный, самоходный по зданию электрический кран грузоподъемностью 5 г (или другой грузоподъемности)».

Основные технические данные, характеризующие краны, называются их параметрами.

К основным параметрам строительных кранов относятся грузоподъемность, длина стрелы, вылет и высота подъема грузового крюка, скорости подъема и опускания груза, скорость вращения и возможный угол вращения стрелы, скорость передвижения крана, мощность силовой установки, производительность, вес крана (или весовой коэффициент).

Грузоподъемностью крана, обозначаемой обычно Q (рис. 2), называется вес наибольшего груза, который может быть поднят краном при сохранении необходимого запаса устойчивости и прочности конструкции крана.

Грузоподъемность крана измеряется в тоннах или килограммах. Обычно грузоподъемность крана назначается из условия обеспечения его устойчивости. У стреловых гусеничных, железнодорожных, автомобильных кранов наибольшая грузоподъемность соответствует наименьшему вылету стрелы; по мере увеличения вылета стрелы грузоподъемность крана уменьшается. Грузоподъемность на наименьшем вылете стрелы у самоходных стреловых кранов превышает грузоподъемность на наибольшем вылете в несколько раз. Грузоподъемность вписывается в паспорт крана и является основной его характеристикой.

Рис. 2. Основные параметры крана

У башенных кранов обычно максимально возможной грузоподъемностью, определяемой по условиям устойчивости крана, является только грузоподъемность на наибольшем вылете стрелы. Она является основной характеристикой крана и вписывается в его паспорт. Грузоподъемность этих кранов на наименьшем вылете стрелы только в два раза превышает грузоподъемность на наибольшем вылете (в некоторых кранах грузоподъемность постоянна на всех вылетах). Это правило не распространяется на тяжелые краны, применяемые в промышленном строительстве, диапазон грузоподъемности которых на разных вылетах значительно шире.

Подобное отличие башенных кранов от стреловых объясняется их меньшей универсальностью, большей специализацией, в связи с чем большая грузоподъемность на наименьшем вылете стрелы не была бы использована при работе, но вместе с тем вызвала бы усложнение, утяжеление и удорожание крана, потребовались бы более мощный двигатель, большей грузоподъемности лебедка и стрела; необходимо было бы оснастить кран более прочными канатом и крюком и т. д.

Длиной стрелы называется расстояние между центрами оси пяты стрелы и оси головных блоков.

Вылетом стрелы называется расстояние между вер-, гикальной осью вращения стрелы, проходящей через центры опорной тележки или портала, и вертикальной осью, проходящей через центр тяжести поднимаемого груза и совпадающей с центром крюковой обоймы.

Высотой подъема грузового крюка называется наибольшая возможная высота его подъема от основания крана. У наземных башенных кранов, передвигающихся по рельсам, эта высота измеряется от головки рельс. У таких кранов высота подъема крюка определяется высотой башни и величиной превышения головки стрелы над шарнирно закрепленной на башне пятой стрелы. Это превышение обеспечивается изменением угла наклона стрелы. От высоты подъема грузового крюка зависит возможная высота подъема груза. Кран, установленный на здании и поднимающийся по мере его возведения, способен поднимать грузы на большую высоту, чем это обеспечивается высотой башни и подъемом стрелы. В данном случае при определении высоты подъема груза учитывается высота расположения основания крана над землей. Предел подъема груза у таких кранов определяется кана-тоемкостью барабана лебедки. Поэтому для кранов, устанавливаемых на зданиях и сооружениях, наряду с высотой подъема грузового крюка указывается канатоемкость барабана лебедки подъема груза, определяемая наибольшей длиной каната, навиваемого на барабан.

Возможным углом вращения стрелы называется наибольший угол, на который она способна поворачиваться вокруг вертикальной оси крана.

В зависимости от возможного угла вращения стрелы краны делятся на полноповоротные и неполноповоротные. Полноповоротными называются такие краны, у которых угол поворота стрелы равен 360°. Неполноповоротными называются такие краны, у которых угол поворота стрелы меньше 360°.

Стрелы полноповоротных кранов в зависимости от конструкции поворотного механизма могут поворачиваться вокруг вертикальной оси многократно или однократно. У большинства существующих башенных кранов обеспечивается возможность многократного вращения поворотной части. Однократное вращение имеет место при включении в поворотный механизм канатной передачи (например у крана БТК-30).

Скоростью подъема или опускания груза называется путь, проходимый грузом по вертикали в единицу времени. Скорость подъема и опускания груза измеряется в метрах в минуту (м/мин) или в метрах в секунду (м/сек).

Скоростью вращения называется число оборотов поворотной части крана в единицу времени. Скорость вращения измеряется числом оборотов в минуту (об/мин).

Скоростью передвижения крана называется путь, проходимый краном в единицу времени. Скорость передвижения измеряется в метрах в секунду (м/сек) или в километрах в час (км/час).

Мощностью силовой установки называется мощность установленных на кране двигателей. Наряду с мощностью отдельных двигателей дается общая мощность всех двигателей. Мощность двигателей внутреннего сгорания и паровых двигателей измеряется в лошадиных силах (л. с.), мощность электродвигателей измеряется в киловаттах (кет).

Производительностью крана называется количество грузов, перерабатываемых краном в единицу времени, которое измеряется тоннами в час (т/час) или тоннами в смену (т/смена). В строительстве иногда производительность крана измеряется количеством циклов, совершаемых в единицу времени краном.

Вес крана определяется весом металлоконструкций, механизмов и балласта. Балластом называется дополнительный груз, обеспечивающий необходимую устойчивость крана. Роль балласта в кране выполняют бетонные плиты, чугунные чушки и другой материал. В технической характеристике указывается конструктивный вес крана без балласта и общий вес крана с балластом.

Грузозахватные устройства строительных кранов

При проектировании крюка, форма, размеры или грузоподъемность которого не соответствуют стандартизованным, обязательно производят расчет его прочности. Грузовые крюки по форме сложно отнести к брусьям большой кривизны. Формулы расчета на прочность более удобны для проверки напряжений в сечениях с принятыми размерами, чем для непосредственного определения необходимых размеров сечений крюка. В связи с этим при разработке новых крюков строительных кранов целесообразно сначала приближенно определить размеры сечений крюка без учета кривизны, компенсируя допущенную неточность уменьшением допускаемых напряжений, а затем произвести уточненный проверочный расчет на прочность с учетом кривизны. При проведении приближенного расчета для определения напряжений в произвольном сечении крюка в центре тяжести этого сечения прикладывают две противоположно направленные силы, равные и параллельные заданной силе. Для лучшего использования механических свойств материала форму сечения крюка следует подбирать такой, чтобы суммарные напряжения в критических точках были одинаковыми по абсолютному значению. Симметричное сечение крюка не может удовлетворить этому требованию. Такие напряжения имеют место в крюке с сечением в виде трапеции с скругленными углами.

Если сечения крюка представляют собой правильную геометрическую форму (прямоугольник, трапецию, круг, эллипс и т. д.), то соответствующее значение коэффициента можно определить путем аналитического интегрирования. При более сложной форме сечения крюка для получения значений коэффициента используют графоаналитический способ. Изгибающий момент, действующий в сечении, принимается положительным, если он стремится увеличить кривизну, и отрицательным - если он стремится уменьшить кривизну. Вычисление напряжений в сечениях криволинейной части крюка можно значительно упростить при расчете стандартных или аналогичных им крюков, где центр зева крюка практически совпадает с центром кривизны центральной оси сечений крюка. Допускаемые нормальные напряжения в крюках для механизмов, таких как у крана Пионер, то есть с электрическим приводом, принимают не более 145 МПа, а для механизмов с ручным приводом - 160 МПа. Стержень крюка при симметричном нагружении обоих рогов воспринимает только растягивающие усилия. Однако в практике при транспортировании небольших грузов иногда подвешивают груз на один рог.

Грузовые петли. В качестве универсальных грузозахватных устройств используют также грузовые петли, имеющие меньший вес по сравнению с крюками той же грузоподъемности, вследствие более благоприятных условий нагружения. Однако при подвешивании грузов стропы приходится пропускать в отверстие петли. Грузовые петли выполняют цельноковаными или составными из шарнирно-соединенных элементов. Грузовые петли изготовляют обычно из стали 20. Вследствие более четкого нагружения элементов составной петли расчет ее значительно проще, а изготовление не требует прессового строительного оборудования. Поперечину петли следует рассматривать как криволинейную статически определимую балку, нагруженную в среднем сечении сосредоточенной нагрузкой, равной грузоподъемной силе петли. Опорные реакции поперечины известны по направлению и совпадают с продольными осями боковых тяг, так как тяги по концам ограничены шарнирами. Следовательно, боковые тяги составной петли воспринимают только растягивающую нагрузку. Оси шарниров рассчитывают на напряжение изгиба и допустимое напряжения смятия в зонах их сопряжения с боковыми тягами и поперечиной. Цельнокованая петля представляет собой жесткую раму, которую следует рассчитывать как статически неопределимую систему с учетом ее жесткости. Ориентировочный расчет такой петли можно произвести условно, приняв элементы петли выполненными шарнирно соединенными. Однако при этом допускаемые напряжения для тяг следует понизить на 20 - 25 %, а для поперечины повысить на 10—15 %.

22. Мачтовые и мачтово-стреловые краны являются стационарными кранами, что ограничивает область их применения. Их используют главным образом для монтажа сборных конструкций и технологического оборудования крупных строительных объектов.

Мачтовые краны. У мачтового крана поворотная мачта опирается на раму-фундамент и дополнительно прикрепляется к зданию или расчаливается вантами. На мачте устанавливается поворотная стрела — укосина. Для подъема груза используют имеющуюся в распоряжении лебедку, к которой в зависимости от требуемой грузоподъемности подбирают полиспаст.

Мачтово-стреловые краны по виду крепления мачты делятся на вантовые и подкосные. Вантовые мачтово-стреловые краны. Такой кран состоит из мачты, стрелы, грузового и стрелового полиспастов, опорной рамы, лебедок и вант. Стрела крепится шарнирно к мачте у ее нижнего основания и вместе с ней может поворачиваться вокруг вертикальной оси с помощью поворотного круга 10 на 360°. Механизм вращения мачты и стрелы — канатный. Мачта опирается внизу на специальную шаровую пяту, а вверху мачту через неподвижную опору раскрепляют четырьмя—восемью вантами (в зависимости от грузоподъемности), расположенными обычно под углом 30° к горизонту. Ванты натягивают и удерживают в натяжении в процессе эксплуатации ручными лебедками или стяжными муфтами, прикрепляемыми к якорям. Стрела стрело-подъемным полиспастом связана с оголовком мачты. Концевые ветви стрелового и грузового полиспастов через отводные блоки вводятся внутрь мачты и через отверстие в пяте стрелы выводятся на барабаны электрореверсивных лебедок. Для увеличения вылета основной стрелы и высоты подъема груза ее оборудуют управляемым с помощью полиспаста гуськом и вторым механизмом подъема груза и полиспастом меньшей грузоподъемности.

Схемы мачтовых кранов: а - жёстконогого; б - вантового; 1 - стрела; 2 - мачта; 3 - ванта; 4 - стреловой полиспаст; 5 - грузовой полиспаст

23. Башенный кран — это грузоподъемная машина со стрелой, закрепленной в верхней части вертикальной башни и выполняющая работу по перемещению и монтажу конструкций за счет сочетания рабочих движений: подъема и опускания груза, изменения вылета, передвижения самого крана по рельсам и поворота стрелы с грузом. Большая обслуживаемая рабочая зона, определяемая длиной подкрановых рельсовых путей и двойным вылетом груза, в сочетании с большим подстреловым пространством обусловили широкое использование башенных кранов как основной грузоподъемной машины для выполнения строительно-монтажных работ в гражданском, промышленном и энергетическом строительстве. Башенные краны разделяются на передвижные по рельсовым путям, стационарные (приставные), прикрепленные к возводимому сооружению, и самоподъемные, устанавливаемые на каркасные конструкции зданий и перемещаемые по нему в вертикальном на-правлении. По способу изменения вылета крюка различают башенные краны с подъемной стрелой и краны с горизонтальной балочной стрелой. По типу башен башенные краны выпускают с поворотной и неповоротной башней.

Каждая модель башенного крана (по ГОСТ 13555-79 «Краны башенные строительные») имеет свою марку, в которую входят буквы и цифры. Буквы означают:

Индексы КБ-

КБ — кран башенный

КБМ — кран башенный модульной системы

КБГС — кран башенный для гидротехнического строительства

КБР — кран башенный для ремонтных целей

Следом за буквами идут три цифры в следующем порядке:

Первая цифра — обозначает размерную группу по грузовому моменту:

Вторая и третья цифры — порядковый номер регистрации кранов, различает тип башни:

от № 01 до № 69 — означает, что кран оборудован поворотной башней[8].

от № 71 до № 99 — означает, что кран оборудован неповоротной башней[8].

Далее после точки ставится номер исполнения крана, например «.24», отличающегося от базовой модели техническими характеристиками (в базовом исполнение номер «.0» не указывается)[8]. После номера исполнения, литерами А, Б, В, …, М, …, У указывается очередная модификация (А — первая, Б — вторая). Дальше указывают для эксплуатации в каких климатических условиях выполнен кран — его климатическое исполнение.

например кран: КБ-308 — кран башенный, третьей размерной группы грузоподъёмности (3), оборудованный поворотной башней (№ рег. 08), умеренного исполнения.