«Башенный кран»

Федеральное
агентство по образованию

Российской
Федерации

Санкт-Петербургский
Государственный Архитектурно-Строительный
Университет

Дисциплина «Строительные
машины»

Расчетно-пояснительная
записка

к курсовому проекту

Выполнила ст. группы 8-П-III

Зарочинцев С.В.

Проверил преподаватель

Тихомиров В.В.

Курсовой проект защищен с
оценкой:

Санкт-Петербург

2013 Оглавление

Задание на проектирование.

Описание башенного крана и
принцип его работы.

Построение грузовой
характеристики стрелового крана.

Выбор каната грузоподъемного
механизма крана.

Выбор двигателя грузоподъемного
механизма крана.

Описание техники безопасности
при эксплуатации крана.

Заключение.

Список литературы.

Задание на проектирование

Вариант 77.

Расчетные массы конструкции
крана, т:

Расстояние от плоскости,
проходящей через ось вращения крана,
параллельно ребру опрокидывания, до
центра тяжести элементов конструкции
крана, м:

Расстояние от оси вращения
до корневого шарнира стрелы r,
м: 2,4

Расстояние от плоскости
опорного контура до корневого шарнира
стрелы h_r,
м: 19

Расстояние от центров тяжести
отдельных элементов крана до плоскости
опорного контура, м:

Площадь наветренной поверхности
элементов конструкции крана, м2:

Длина стрелы L_стр,
м: 33

Высота подъема груза Н_гр,
м: 43

Максимальная скорость подъема
груза, м/с: 0,3

Кратность грузового полиспаста
m, шт.: 4

Количество обводных блоков
n_бд,
шт. : 3

Расстояние от оси вращения
крана до ребра опрокидывания, м:

• Вперед b 2

• Назад b1 1,5

Описание башенного крана и принцип его работы

Башенный кран – это
грузоподъемная машина со стрелой,
закрепленной в верхней части башни,
выполняющей работу по перемещению и
монтажу конструкции благодаря сочетанию
3-х движений, а именно: подъема и опускания
груза, поворота груза и перемещения
самого крана.

Башенный кран является
основной грузоподъемной машиной в
выполнении монтажных работ в строительстве.
Они предназначены
обслуживать территорию строительных
площадок зданий и сооружений, складов,
полигонов, погрузка и разгрузка материалов
с транспорта — при выполнении
строительно-монтажных и погрузочно-разгрузочных
работ.

Любой башенный кран состоит
из следующих частей:

-Башня.

-Рабочая стрела.

-Опорная часть.

-Опорно-поворотное устройство.

-Кабина управления.

По виду применения башенные
краны бывают: 1) передвижные по рельсовому
пути; 2) стационарные; 3) самоподъемные.

По способу изменения вылета
стрелы: 1) с подъемной стрелой; 2) с
горизонтально закрепленной стрелой.

По типу башни: 1) поворотная
целиком; 2) поворотная только верхняя
часть.

По способу поворота, башня
крана может быть верхнеповоротной (с
неповоротной башней и поворотным
оголовком) и нижнеповоротной (с поворотной
платформой или с поворотной башней).

По способу сборки, башни
кранов могут выполняться неразбираемыми,
разбираемыми на земле (телескопические
и складывающиеся), подращиваемыми снизу
и наращиваемыми сверху.

Работа башенного крана
осуществляется
посредством выполнения краном таких
рабочих движений, как подъем стрелы,
изменение ее вылета, поворот и передвижение
крана на территории строительной
площадки. Вылет стрелы, в зависимости
от модели и вида крана, регулируется
при помощи подъема или спуска стрелы,
либо регулировка осуществляется при
помощи грузовой тележки, расположенной
вдоль стрелы.

Подъем груза производится с
помощью применения грузовой лебедки.
Крюковой обоймы и грузового каната. При
этом поворотная платформа крана может
осуществлять повороты относительно
неповоротной части машины. Движение
поворотной части проводится при помощи
специального поворотного механизма.
Обе части крана (поворотная и неповоротная)
соединены между собой опорно-поворотным
устройством. При помощи данного устройства
вертикальные и опрокидывающие нагрузки,
действующие на поворотную платформу
крана, передаются на неповоротную часть.
Неповоротная часть является ходовой
рамой крана.

Для безопасной работы на
башенном кране установлены различные
устройства, следящие за выполнением
работы машины. К ним относятся ограничители
поворота крана, механизма подъема груза,
подъема стрелы и передвижения грузовой
тележки. Управление всеми рабочими
механизмами производятся крановщиком,
сидящим в кабине управления. Кабина
управления устанавливается в башне в
верхней ее части.

К основным параметрам башенных
крановотносятся:

Вылетом крюка определяется
зона обслуживания строящегося сооружения,
склада.

Грузоподъемность крана
меняется в зависимости от вылета крюка
и является главным параметром башенного
крана.

• грузовой
  момент (представляет собой произведение
  грузоподъемности на соответствующий
  вылет).

• высота
  подъема (расстояние по вертикали от
  уровня стоянки крана до грузозахватного
  органа, находящегося в верхнем рабочем
  положении).

• глубина
  опускания (расстояние по вертикали от
  уровня стоянки крана до грузозахватного
  органа, находящегося в нижнем рабочем
  положении).

• скорости
  рабочих движений (скорость подъема,
  поворота, передвижения крана, передвижения
  тележки, изменения вылета).

• задний
  габарит (наибольший радиус поворотной
  части крана (поворотной платформы или
  противовесной консоли) со стороны,
  противоположной стреле).

От величины заднего габарита
у кранов с поворотной башней зависит
выбор величины удаления кранового пути
от стены возводимого здания.

• масса
  крана (полная масса крана с балластом,
  противовесом и в полностью заправленном
  состоянии).

• мощность
  крана (суммарная мощность всех
  электродвигателей, установленных на
  кране).

Башенные краны — преимущества конструкций

Mira | 15.01.2014 | Строительная техника | 5 843 views | Комментариев нет

Основными преимуществами башенных кранов являются: большая высота подъема; расположение стрелы крана всегда выше монтажного горизонта, что позволяет подавать конструкции в любое необходимое место; большая площадь обслуживания, охватывающая не только зону монтажа, но и зону складирования деталей.

Башенный кран состоит из трех частей: портала, решетчатой башни и стрелы с грузовым полиспастом или передвигающейся кареткой. У большинства кранов грузоподъемность меняется, что зависит от вылета стрелы. Имеются краны, у которых грузоподъемность постоянна при любом вылете стрелы. Для передвижения башенных кранов вдоль фронта монтажа укладывают рельсовые пути, ширина колеи которых зависит от модели крана.

Существенными недостатками ранее выпускавшихся башенных кранов являлся их значительный вес, а кроме того, большая трудоемкость, продолжительность и стоимость их монтирования и демонтирования. 370, МКО5-20, Т-226, МБТК-80, БТК-5/8, КТС-5-10, БТК-100 и др.

Башенные краны грузоподъемностью в 10 т новых типов можно транспортировать в собранном виде на автомобиле и пневмотележках или тягачами на трайлерах. Продолжительность и трудоемкость монтажа и демонтажа этих кранов снижена в два — четыре раза. Так, продолжительность монтажа кранов типа МКС-5-20, БК-215 колеблется от 5,3 до 5,9 ч при трудоемкости от 26,5 до 29,5 чел.-час. Продолжительность демонтажа соответственно 5,5—5,7 ч при трудоемкости 27,5— 28,5 чел.-часа.

Краны новых конструкций могут передвигаться в рабочем состоянии не только по прямым, но и по закругленным путям малого радиуса— от 3,5 до 8 м. Трубчатый кран БТК-30 имеет пять ходовых колес, из которых четыре необходимы при движении по прямому пути, а пятым он опирается при проходе закруглений на специально уложенный средний, несколько приподнятый рельс. В этом случае два передние колеса выключаются и кран может проходить закругления малого радиуса.

В отличие от крана БТК-30 башенные краны БТК-ГОО иБТК-5/8 имеют трехопорный портал, который позволяет им передвигаться по криволинейным путям с радиусом 8 м.

В настоящее время выпускаются башенные краны на гусеничном ходу (БГК-3/5), в которых сочетаются положительные качества башенных кранов (наличие башни со стрелой) с простотой ходовой части гусеничной конструкции, обеспечивающей хорошую маневренность и проходимость и не требующей рельсовых путей.

В настоящее время строительные компании располагают башенными кранами около 100 типоразмеров, многие из которых имеют устаревшие конструктивные схемы и параметры, не соответствующие требованиям строительства. Кроме того, наличие большого числа типоразмеров башенных кранов затрудняет унификацию узлов и элементов кранов, что в свою очередь создает большие трудности в производстве и эксплуатации этих механизмов.

Новый ГОСТ 7379—61 на краны предусматривает восемь типоразмеров кранов, что позволит унифицировать отдельные узлы и основные механизмы. При пользовании унифицированными узлами можно легко менять высоту башни крана, что в свою очередь позволяет использовать один и тот же кран при монтаже зданий различной высоты. Новым ГОСТом устанавливается единая система условных обозначений (марок) башенных кранов, определяющая тип крана, величину грузового момента и номер стандарта. Так, условное обозначение крана КБ-60 ГОСТ 7379—61 означает: башенный кран с грузовым моментом 60 тм, выполненный в соответствии со стандартом № 7379—61.

Статья написана для сайта moscowsad.ru.

Метки:Инструмент

Как делают краны — Landwehr Construction

7 декабря 2020 г. | Ресурсы

Если вы читали наш пост об истории подъемных кранов, то знаете, что они существуют уже довольно давно. Примитивные подъемные краны были построены просто, из составных систем шкивов, и приводились в движение силой людей или животных. К счастью, краны давно механизированы, и нам больше не нужно поднимать тяжелые грузы с помощью собственной грубой силы; однако современные краны теперь требуют более сложного процесса строительства.

Материалы

Высокопрочные низколегированные стали (HSLA) являются основным материалом, используемым в конструкции кранов, поскольку им нужно доверять для подъема огромных весов. Мало того, что они легче свариваются, эти стали содержат низкий уровень углерода, что увеличивает их долговечность. Они также содержат такие элементы, как хром, титан и никель, чтобы еще больше повысить их прочность, и они чрезвычайно устойчивы к коррозии, что увеличивает общий срок службы крана.

Другие материалы, используемые в строительстве, во многом зависят от типа конструируемого крана, но для других конструктивных элементов обычно используются бронза и алюминий. Электрические компоненты, такие как схемы и проводка, образуют внутреннюю часть органов управления, а прочный пластик используется для других деталей внутри кабины. Если готовый кран будет мобильным, для изготовления шин используется резина.

Производство

Известь, кокс и железную руду плавят в доменной печи для получения расплавленной стали, а затем пропускают кислород для удаления углерода и других примесей, которые могут снизить прочность стали. Сталь разливают в формы, где она охлаждается и затвердевает в слитки.

Слиткам придают различную форму — пластины, прутки, стержни — под огромным давлением массивных роликов, а затем режут по размеру в соответствии с конкретными требованиями к конструкции. Полые трубы, используемые для формирования стрелы крана, изготавливаются путем сварки сторон плоского стального листа вместе или путем прокалывания центра стального стержня. Длинные стержни утончаются с помощью штампов для создания проволоки, которая объединяется и скручивается, образуя тросы крана.

Детали упаковываются и отправляются в компанию по производству подъемных кранов, где выполняется дальнейшая металлообработка для придания деталям желаемой формы.

Сборка

Конкретная сборка крана, опять же, зависит от типа крана; мобильные краны должны быть прикреплены к гусеничным или грузовым автомобилям, в то время как башенные краны, возможно, потребуется частично построить на рабочей площадке. Различные элементы крана соединяются болтами и свариваются вместе для создания готового продукта.

Из-за характера их работы краны необходимо тщательно проверять с грузом и без него, чтобы убедиться, что они работают должным образом. Если и только если работа крана соответствует стандартам, установленным OSHA и Ассоциацией производителей кранов или Америки, кран одобрен для использования. Его отправляют на строительную площадку или в строительную компанию целиком или по частям, которые собираются по прибытии.

Краны Landwehr Construction ценятся за их безопасность и прочность. Наше оборудование регулярно проверяется обученными членами команды, и благополучие наших сотрудников и клиентов всегда имеет первостепенное значение. Чтобы получить оборудование, которому вы можете доверять, позвоните в Landwehr Construction по телефону 1-800-456-1284 или посетите наш веб-сайт.

Противовесы башенных кранов лучше бетонные или чугунные?

Как работают противовесы башенных кранов? Вы когда-нибудь задумывались над этим вопросом? В основном мы воспринимаем как должное то, как эти часто массивные устройства формируют наше окружение. Трудно понять, как кран делает то, что он делает, не падая с расстояния или с палубы. Трудно представить, как что-то столь значительное может быть построено без чего-то столь же большого рядом с ним, чтобы помочь в этом процессе. Краны сочетают в себе огромную высоту с возможностью легко поднимать тяжелые материалы на несколько этажей. Без кранов эта работа становится сложной и трудоемкой, поэтому краны помогают ускорить процесс строительства, но при этом сделать его намного проще. Итак, наш вопрос: что лучше чугунный или бетонный противовес для башенного крана? а для чего нужен противовес? давайте сначала узнаем, какие части крана и как установлен башенный кран.

Содержание

Рисунок 1 : Части башенного крана

Части крана

Чтобы понять движение крана, полезно иметь хорошее представление о различных частях, из которых состоит строительный кран. Все эти части работают вместе, чтобы сделать возможной невероятную подъемную силу крана

Глядя на кран, вы можете легко идентифицировать все части, начав с основания крана и продвигаясь вверх, а затем проведя глазами вдоль длина крана от длинного конца до короткого конца.

• Бетонный фундамент : Башенный кран всегда стоит на бетонном фундаменте ,  , где установлены анкеры для крепления крана к земле.
• Башня или мачта : От основания кран поднимается с помощью башни , также называемой мачтой , которая состоит из решетчатых секций, уложенных друг на друга.
• Поворотный стол : В верхней части башни кран имеет поворотный стол , который позволяет ему вращаться на 360 градусов.
• Кабина оператора : Рядом с поворотной платформой находится кабина оператора , предоставляющая оператору крана место для управления краном с беспрепятственным обзором.
• Стрела : вперед из кабины тянется стрела , длинная горизонтальная часть крана.
• Тележка и блок крюка : вдоль стрелы тележка с блоком крюка  двигается вперед и назад, позволяя перемещать грузы по всей длине крана.
• Противовес и противовесы : За кабиной находится  противовес , на котором размещены противовесы  для стабилизации крана в состоянии покоя и во время движения.
• Главная лебедка и моторы : В задней части противовеса находится основная лебедка и моторы , которые позволяют опускать или поднимать длинный канат для подъема тяжелых грузов.
• Пик башни или вершина : Над кабиной возвышается пик башни , также известный как вершина , где подвески выступают для поддержки стрелы и противовеса.

Помните, что существует множество разновидностей башенных кранов, и некоторые из них имеют детали, которые здесь не упомянуты. Например, кран с маховой стрелой имеет стрелу, которая может подниматься и опускаться, а кран с плоской вершиной не имеет системы вершины и подвески, показанной на кране выше.

(Узнайте больше о мобильных кранах: основные термины, которые вы должны знать)

Как выполняется установка башенного крана?

Перед сборкой башенного крана необходимо вырыть для него фундамент, а нижнюю часть крана закрепить на стальных стержнях в фундаменте. После затвердевания бетона кран можно собирать по частям. Детали башенного крана удерживаются на месте мобильным краном, который фиксируется гидравлическим ключом. Поворотная платформа, на которой находится кабина, является самым тяжелым компонентом крана, и, как только он будет установлен, шарнирную стрелу, также известную как стрела, можно будет привинтить.

Для работы башенного крана к стреле добавлены веревки и тележка, и она подключена к панели управления в кабине. Чтобы компенсировать вес, который будет поднимать кран, к противоположному концу шарнирно-сочлененной стрелы прикреплен противовес. Многие краны имеют регулируемый противовес в зависимости от того, какой вес поднимается, но вес обычно закрепляется сразу за концом стрелы. Кран также может быть закреплен сбоку здания, чтобы удерживать его в вертикальном положении, хотя это возможно только в том случае, если эксплуатируемое здание уже находится на значительной высоте.

Что такое противовесы башенного крана?

При подъеме или опускании грузов противовесы обеспечивают дополнительную поддержку. Противовесы должны иметь правильную массу и находиться на правильном расстоянии от точки поворота, чтобы функционировать максимально эффективно. Это известно как момент физики, и это масса противовеса, умноженная на его расстояние от оси вращения. Момент противовеса должен быть равен моменту груза для наиболее эффективной работы. Это очень важно, потому что, если момент одной стороны больше, чем у другой, доминирующая сторона опрокинется.

Для чего нужен противовес при установке башенных кранов?

Когда речь идет о кранах, противовесы также имеют решающее значение для защиты рабочих мест в зоне строительства. Противовес крана предназначен для предотвращения опрокидывания крана. Противовес используется для уравновешивания веса поднимаемого объекта. Большую часть времени эти грузы поддерживают краны, поднимающие тяжелые грузы или копающиеся в земле. Хотя противовесы не двигаются очень быстро, важно соблюдать осторожность при работе с ними. Если вы идете за противовесом, убедитесь, что крановщик знает о вашем присутствии, чтобы не застрять между противовесом и любыми неподвижными объектами поблизости. Между двумя точками вас могут защемить и серьезно ранить, если не убить. Противовес имеет решающее значение. Если он построен неправильно и имеет неправильный размер и форму, это становится сложной темой, которая может привести к опрокидыванию транспортного средства в направлении груза или назад. Если установленный противовес слишком легкий для груза и перегружает конфигурацию, кран упадет в направлении груза, пытаясь его поднять. В противном случае противовес крана опрокинет его назад в следующих случаях:

• Для установки стрелы противовес слишком высок.
• Кран движется вверх по склону.
• Недостаточное количество бревен установлено под опорами выносных опор ниже противовеса, когда кран находится на мягком грунте.
• Выносные опоры или любые другие наземные опоры не могут выдержать совокупный вес и опрокидывающие усилия, поскольку они не выдвинуты и не опущены на место.
• Если конфигурация стрелы поднята слишком высоко и к ней добавлен недостаточный вес.

Правильный расчет противовеса помогает избежать несчастных случаев на крановой площадке

Наиболее распространенной причиной опрокидывания является математическая ошибка. В результате очень важно определить правильный вес и размер до производственного процесса на этапе проектирования. Только так можно обеспечить безопасную работу противовеса крана. При проектировании детали используйте следующую математическую формулу для снижения потенциальных рисков и обеспечения эффективного противовеса:

P =V x µ x g

P – необходимая масса противовеса; В — его объем; –μ — плотность материала, используемого для изготовления противовеса, а g — гравитационная постоянная ( 9,81 ).

Преимущества чугунных противовесов по сравнению с бетонными:

Плотность
Чугун плотнее большинства материалов, поэтому литые металлы для противовесов имеют в среднем в три раза большую плотность, чем чистый бетон. Это позволяет железу достичь целевого веса в меньшем пространстве и объеме по сравнению с бетоном, что исключает затраты на дополнительный материал.

Стоимость продукта
Плотность бетона можно повысить, добавив в бетонную смесь плотные заполнители, такие как лимонит, гематит, магнетит, или металлические частицы и обрезки. Это существенно увеличивает стоимость бетона, но его плотность все равно меньше, чем у железа.

Хрупкость
Чугун действительно прочнее и тверже бетона, что автоматически делает противовесы более устойчивыми к ударам и напряжениям и гарантирует более длительный срок службы при циклических нагрузках. Обычно противовесы нужны винты для крепления или монтажа дополнительного оборудования. Поверхность бетона легко трескается и с трудом поддерживает какие-либо дополнительные конструкции.

Придание формы
При использовании, когда противовесы должны соответствовать определенной форме, например, противовесы чемоданов тракторов имеют различную форму в зависимости от места на задней оси тракторов; бетон оказывается более дорогим, чтобы вырезать из него желаемую форму. Растрескивание менее вероятно при создании более тонкой формы на чугуне.

Воздействие на окружающую среду
Чугун является продуктом переработки и не требует извлечения нового сырья, в отличие от бетона.

Заключение:

Противовесы являются неотъемлемой частью различных больших машин, работающих с огромными грузами. Уравновешивая вес, они обеспечивают безопасность тракторов, вилочных погрузчиков, кранов, экскаваторов и т.д. Производители предпочитают использовать цельный чугун, цельный бетон или смесь бетона и металлических бит. Например, противовесы вилочных погрузчиков обычно изготавливаются из металлов для максимального использования пространства. Но в некоторых отраслях, таких как сельское хозяйство (тракторы) или внедорожная техника (экскаваторы и краны), есть потребности в противовесе, которые могут быть выполнены как из металла, так и из бетона. Хотя бетон дешевле железа, разумнее выбрать железо, поскольку применение бетона сопряжено со многими проблемами, которые можно решить с помощью противовесов из чугуна.