Классификация. «Устройство и рабочий процесс башенных кранов»

Работа №4

«Устройство и рабочий процесс башенных кранов»

Вариант 5

Выполнил: Корнилова А.Е.

ПГС-III-8

Проверил: Демин А. А.

Москва 2013

Оглавление

1 Цель и задача работы: 2

2 Краны башенные. Устройство и рабочий процесс. 2

2.1 Классификация. 2

2.2 Механизмы крана: 3

2.3 Параметры башенных кранов: 6

2.4 Устройство кранов с поворотной башней: 6

3 Устойчивость башенных кранов. 8

3.1 Общие сведения. 8

3.2 Собственная устойчивость. 8

3.3 Грузовая устойчивость: 9

4 Исходные данные: 11

4.1 Расчетная схема крана. 12

5 Расчёт координат центра масс крана. 13

6 Определение собственной устойчивости крана: 14

7 Расчет на грузовую устойчивость: 14

8 Расчет кривой грузоподъемности: 15

9 Определение времени рабочего цикла крана: 16

10 Оптимизация времени цикла работа крана. 19

1. Цель и задача работы:

Цель работы: Изучение устройства и рабочего процесса башенных кранов выполняется для закрепления знаний по грузоподъемным машинам, полученных в лекционном курсе, путем ознакомления с действующими моделями кранов, методами расчета, параметрами рабочего процесса и самостоятельного выполнения двух упражнений.

Задача работы:

- Уяснить назначение башенных строительных кранов, ознакомиться с устройством и основными параметрами кранов, с рабочими движениями и последовательностью выполнения операций цикла на моделях кранов, а так же изучить возможные совмещения во времени отдельных операций.

- Изучить факторы, влияющие на устойчивость кранов, способы ее обеспечения, научиться пользоваться кривыми грузоподъемности, определять время цикла крана при транспортировании строительных деталей заданной массы Q от места их хранения к месту монтажа при условии совмещения операций цикла.

Краны башенные. Устройство и рабочий процесс.

Классификация

Башенные краны классифицируются по способу установки, по типу башни и по типу стрелы.

По способу установки башенные краны подразделяются на стационарные (приставные), передвижные и самоподъемные. Стационарные (приставные) устанавливаются на фундаменте, обслуживают площадку с одной стоянки и крепятся при большой высоте к зданию. Передвижные – устанавливаются на рельсоколесное ходовое устройство и могут перемещаться по подкрановому пути с грузом. При большой высоте не могут крепиться к зданию и работать как приставные. Самоподъемные – устанавливаются на конструкциях строящегося здания и перемещаются с этажа на этаж с помощью собственных механизмов. Выбор крана определяется формой и размерами возводимого объекта. Приставные краны применяются на строительстве высотных зданий типа башен при высоте здания более 50÷ 60м. Существующие типы приставных кранов позволяют возводить здания высотой до 140÷ 150м. Передвижные краны обычно применяются для строительства сооружений высотой до 60м, т.к. с увеличением высоты крана возрастает опасность опрокидывания крана. Этот тип башенного крана наиболее удобен для строительства зданий с большими линейными размерами в плане. Самоподъемные краны применяются обычно на строительстве уникальных высотных зданий типа “башня”.

По типу башни краны могут быть поворотными и неповоротными; возможно исполнение кранов без башни с креплением стрелы непосредственно к поворотной платформе (краны нулевого цикла и краны-погрузчики). Тип башни существенно влияет на эксплуатационные характеристики крана. Монтаж и транспортировка кранов с поворотной башней менее трудоемки. Относительно просто выполняется у таких кранов и подращивание башни, осуществляемое снизу. Подращивание неповоротной башни осуществляется обычно сверху, что сложней и более трудоемко. Краны с поворотной башней в тоже время требуют более широкую полосу для установки крана, что уменьшает размеры площадки под склад строительных деталей.

По типу стрелы башенные краны могут оснащаться балочной стрелой, по которой перемещается грузовая тележка с крюковой подвеской или подъемной стрелой, к головным блокам которой подвешена крюковая подвеска. Изменение наклона подъемной стрелы с целью изменения вылета крюка по высоте создает неудобства при монтаже строительных конструкций и снижает производительность крана. Краны с балочной стрелой лишены этого недостатка, и в монтажном строительстве их применение предпочтительнее.

2.2 Механизмы крана:

1. Механизм передвижения крана обеспечивает передвижение крана по подкрановым путям по горизонтальному либо слабонаклонному (до 1, 5˚) направлению.

2. Ходовая рама обеспечивает взаимное расположение механизмов передвижения и передачу на них нагрузки от поворотной части крана.

3. Опорно-поворотное устройство обеспечивает сопряжение неповоротной ходовой части с поворотной платформой крана.

4. Поворотная платформа обеспечивает взаимное расположение основных механизмов и металлоконструкций крана.

5. Стрелоподъемная лебёдка обеспечивает создание тягового усилия в ветвях каната стрелоподъемного полиспаста.

6. Грузоподъемного лебёдка обеспечивает создание тягового усилия в ветвях каната грузоподъемного полиспаста.

7. Контргруз обеспечивает устойчивость крана при воздействии на него внешних нагрузок.

8. Башня обеспечивает размещение стрелы на определенной высоте над уровнем подкрановых путей.

9. Стрелоподъемный полиспаст обеспечивает изменение углового положения стрелы в вертикальной плоскости.

10. Грузозахватное устройство обеспечивает захват и удержание груза при транспортировке.

11. Грузовая тележка обеспечивает транспортировку груза вдоль стрелы.

12. Стрела обеспечивает размещение тележки на определенной высоте над подкрановыми путями, а также её перемещение совместно с грузом на определенный вылет.

13. Распорка в совокупности с блоками обеспечивает отклонение стрелоподъемного грузоподъемного каната.

14. Оголовок башни обеспечивает то же, что и распорка.

15. Тяговый механизм обеспечивает создание тягового усилия для передвижения тележки.

16. Поворотный механизм обеспечивает вращение поворотной платформы относительно ходовой рамы.

17. Грузоподъемный полиспаст обеспечивает перемещение грузозахвата в вертикальном направлении.

Основные механизмы крана:

1. Грузоподъемная лебёдка

2. Грузоподъемный полиспаст

3. Стрелоподъемная лебёдка..

4. Стрелоподъемный полиспаст.

5. Тяговой механизм.

6. Поворотный механизм.

1. Барабан грузоподъемный лебедки.

2. Грузозахват.

3. Отклоняющий блок распорки

4. Блок оголовки башни.

5. Грузоподъемный канат

6. Блок оголовки стрелы.

7. Блок грузовой тележки.

8. Подвижный блок грузовой подвески.

2.3 Параметры башенных кранов:

Можно дать следующие определения основных параметров башенных кранов:

Вылет - расстояние по горизонтали от оси вращения поворотной части крана до оси крюковой подвески.

Грузоподъёмность - наибольшая допустимая для данного вылета масса рабочего груза, на подъём которой рассчитан кран.

Грузовой момент - произведение грузоподъемности на соответствующий вылет.
Высота подъёмного крюка - расстояние по вертикали от уровня рельсового пути до центра зева крюка.

Скорость рабочих движений, включая скорость посадки груза - наименьшая скорость плавной посадки рабочего груза, равного грузоподъемности.

Колея крана - расстояние между продольными осями рельсов, по которым движется кран.

Ваза крана - расстояние между вертикальными осями передних и задних балансиров ходовых тележек крана,

Конструктивная масса крана - масса крана без балласта и противовеса.

2.4 Устройство кранов с поворотной башней:

Строительные башенные краны средней грузоподъемности (от 4 до 10т) обычно выполнены с поворотной башней и нижним расположением противовеса. У таких кранов опорно-поворотное устройство размещено снизу на ходовой части крана или на портале. При повороте вращается весь кран, кроме его ходовой части.

Принципиальная схема крана с поворотной башней показана на рисунке.

Кран имеет ходовую раму 1, передвигающуюся при помощи ходовых тележек по рельсовому пути. Ходовая рама имеет в плане крестовую форму: к центральному элементу 1 шарнирно присоединены диагонально расположенные консоли 2 (флюгеры), которые своими концами опираются на ходовые тележки. При монтаже крана флюгеры жестко фиксируются относительно центрального элемента, что обеспечивает неизменное расстояние между осями ходовых тележек, движущихся по параллельным рельсам. При транспортировке крана флюгеры поворачиваются относительно шарниров их крепления и устанавливаются параллельно оси подкранового пути. Благодаря этому существенно сокращается транспортный габарит ходовой рамы по ширине. Шарнирное крепление флюгеров обеспечивает также возможность движения крана по криволинейному пути. В этом случае два флюгера не фиксируются относительно центрального элемента рамы.

Ходовые тележки крана могут быть снабжены механическими средствами, приводящими во вращение ходовые колеса тележек. Такие ходовые тележки называются ведущими, а тележки с не приводными колёсами - ведомыми. Обычно половина ходовых тележек крана -ведущие, однако у многих кранов все ходовые тележки - ведущие. В последнем случае улучается сцепление при водных колёс с рельсами и уменьшается вероятность пробуксовки колёс. Такое исполнение необходимо, в частности, для кранов, обслуживающих склады.

На ходовую раму крана через опорно-поворотное устройство 3 опирается поворотная платформа 4. На ней монтируется башня 5, грузовая 6 и стрелковая 7 лебедки, механизм вращения 8, противовес 9 и шкафы электрооборудования. Поворотная платформа в верхней части имеет двуногую стойку, к которой крепится боковая опора башни. Ограничитель угла вращения не позволяет башне крана делать более трёх полных оборотов в одну сторону.

Строительные башенные краны средней грузоподъемности (от 4 до 10т) обычно выполнены с поворотной башней и нижним расположением противовеса. У таких кранов опорно-поворотное устройство размещено снизу на ходовой части крана или на портале. При повороте вращается весь кран, кроме его ходовой части.