Найпростіші вантажопідйомні машини

Лебідки. Лебідки, що застосовуються в будівництві можуть бути ручними і приводними. Вони застосовуються для підйому та підтягування вантажів, як самостійні машини і як агрегат більш складних будівельних машин (підйомники, крани і т.д.).

По способі з'єднання із приводом вони діляться на фрикційні та реверсивні. Для підйому вантажів застосовуються тільки реверсивні лебідки, що мають жорсткий нероз'ємний зв'язок барабана із двигуном через зубчасті сталеві колеса. Лебідки із фрикційними муфтами або передачами із чавунними колесами привода для підйому вантажів не застосовуються. Всі електрореверсивні лебідки обладнаються двоколодковими, автоматично діючими, нормально замкнутими гальмами. Розмикання гальм проводиться електромагнітами або електрогідравлічними штовхачами, що включають одночасно з електродвигунами привода. Це виключає довільне опускання вантажу. Одна з таких лебідок показана на рис. 9.6.

Фрикційні лебідки бувають багатобарабанними і забезпечуються стрічковими гальмами. Багатобарабанні лебідки застосовуються для найпростіших щогловострілових кранів.

Рис. 9.6. Кінематична схема електрореверсивної

однобарабанної лебідки :

1 - барабан;

2 - редуктор;

3 - гальмовий шків;

4 - пружна муфта;

5 - електродвигун

Рис. 9.7. Ручна таль:

1 - гак підвіски талі;

2 - верхня обойма;

3 - черв'ячне колесо із зірочкою;

4 - колесо ручного привода;

5 - черв'як редуктора;

6 - тяговий ланцюг;

7 - нижній ролик - рухомий блок поліспаста;

8 - вантажна обойма;

9 - вантажний гак;

10 - вантажоупорне гальмо

Талі й тельфери. При різних монтажних роботах у місцях, неприпустимих для кранів, широко застосовуються підвісні вантажопідйомні ручні талі (рис. 9.7). Ця таль являє собою поліспаст, у якого замість пружного троса ланцюг. Таль підвішується над монтуючим вантажем на гаку 1, укріпленому на верхній обоймі 2. У цій обоймі змонтований черв'ячний редуктор, що приводить у рух нескінченним тяговим ланцюгом 6 ручного привода. Із черв'ячним колесом жорстко зв'язана зірочка, що обгинається вантажопідйомним ланцюгом. Один кінець ланцюга, спускаючись із зірочки, обгинає ролик (або зірочку) 7 вантажної обойми 8 і, піднімаючись нагору, кріпиться до верхньої обойми, утворюючи двохкратний поліспаст. Другий кінець ланцюга, що вільно звисає вниз, для зменшення довжини звисання також укріплений на верхній обоймі: при цьому утвориться вільна петля. При обертанні нескінченним тяговим ланцюгом черв'яка черв'ячне колесо та пов'язана з ним зірочка перемотують ланцюг, піднімаючи нижню обойму з вантажним гаком 9 і вантажем. Щоб уникнути мимовільного спускання вантажу вал черв'яка оснащений вантажоупорним гальмом, що складається із двох дисків із фрикційними накладками, між якими осьовим зусиллям черв'яка затиснуте храпове колесо, що утримується собачкою.

Під час підйому вантажу храпове колесо обертається разом з дисками, і собачка вільно проскакує по його зубах. При припиненні підйому підвішений вантаж прагне повернути зірочку у зворотну сторону. При цьому в черв'яку виникає осьове зусилля, вал черв'яка переміщається вліво і жорстко затискає храпове колесо, його обертанню перешкоджає собачка. Щоб опустити вантаж, необхідно перебороти виниклий між дисками й храповим колесом момент від сил тертя, що досягається натягом тягового ланцюга у зворотну підйому сторону.

Замість гака верхня обойма талі може бути оснащена ходовим візком, що пересувається по монорейці. Ручні талі виконуються вантажопідйомністю до 10 т з висотою підйому вантажу до 3 м. При вантажопідйомності більше 1 т візки забезпечуються ручним механізмом пересування талі по монорейці, як це показано на рисунку.

Рис. 9.8. Тельфери:

а -. ручний; б - електричний

Більше досконалим вантажопідйомним пристроєм є електротельфери, один із яких показаний на рис. 9.8. Він оснащений двома електродвигунами; один з них обертає вантажопідйомний барабан, а другий надає руху ходовому візку. Живлення двигуни одержують по кабелі, а управляються з підлоги за допомогою звисаючого з тельфера кнопкового пульта керування. Тельфери забезпечуються кінцевими обмежувачами і обмежувачами вантажопідйомності та використовуються як самостійні вантажопідйомні машини, а також як основні агрегати в багатьох кранах.

Домкрати. Домкрати бувають гвинтові, рейкові й гідравлічні. Одна з конструкцій гвинтового домкрата показана на рис. 9.9, а. Він складається з корпуса 1 з гайкою 2, гвинта 4 з вантажною головкою 3 і приводною рукояткою 5, що оснащена «тріщоткою». При обертанні гвинта рукояткою, він висувається з корпуса, розвиваючи піднімальне зусилля. Щоб підняти вантаж, домкрат ставлять під нього: висоту підйому за одну установку визначають ступенем висування гвинта. Гвинти домкратів самогальмуючі, тобто мають кут підйому гвинтової лінії менше кута тертя гвинта по гайці. Гвинтові домкрати випускаються вантажопідйомністю до 50 т. При великій вантажопідйомності привод домкрата забезпечується черв'ячною передачею і електродвигуном.

Рис. 9.9. Домкрати:

а - гвинтовий; б - рейковий; в - гідравлічний; 1 - корпус; 2 - гайка; 3 - вантажоупорна головка; 4 - вантажний гвинт; 5 - рукоятка із храповим пристроєм; 6 – рейка; 7 - рукоятка привода; 8 - храповий пристрій; 9 - силовий поршень; 10 - циліндр - корпус домкрата;

11 - поршень насоса; 12 - важіль привода насоса; 13 - масляний бак;

14 - всмоктувальний клапан; 15 - нагнітальний клапан

Рейкові домкрати (рис. 9.9, б) складаються з корпуса 1, усередині якого по напрямних переміщається зубчаста рейка 6, що має нагорі вантажну головку, а внизу лапу, за допомогою якої можна піднімати низько розташовані вантажі. Переміщення рейки виконується зубчастою передачею за допомогою рукоятки 7. Гальмування передачі щоб уникнути мимовільного опускання рейки під дією вантажу забезпечується храповим пристроєм 4. Рейкові домкрати випускаються вантажопідйомністю 3-5 т.

Гідравлічні домкрати найбільш досконалі і випускаються вантажопідйомністю до кількох сотень тонн. Працюють вони за принципом сполучених посудин, у більшій з них перебуває вантажопідйомний поршень, а в меншій - поршень нагнітаючого насоса. Завдяки подачі рідини через нагнітальний клапан під вантажопідйомний поршень вантаж піднімається, а при випусканні її через спускний кран - опускається. Гідравлічні домкрати малої вантажопідйомності виконуються з ручним приводом насоса (рис. 9.9, в) у вигляді єдиного блоку 10, у якому вмонтований циліндр із вантажопідйомним поршнем 9, масляний бак 13, насос 11 з важільним приводом 12 і відповідні клапани 14 й 15. Гідравлічні домкрати піднімають вантаж тільки на величину ходу вантажного поршня.

Для підйому вантажу на більшу висоту застосовуються домкрати безперервної дії, у яких поршень перебуває знизу, а циліндр має із двох сторін опорні кронштейни. У такому домкраті після підйому вантажу циліндром на величину ходу поршня під кронштейни циліндра підкладаються підкладки, циліндр із вантажем опускається на ці підкладки, а поршень у цей час піднімається нагору, після чого під нього встановлюється підкладка і відбувається черговий підйом циліндра. Такий цикл може повторюватися неодноразово. Схема підйому наведена на рис. 9.10.

Рис. 9.10. Схема роботи домкрата безперервної дії

Вантажозахватні пристрої

Для підвищення продуктивності, полегшення умов роботи і забезпечення безпеки праці при використанні вантажопідйомних машин необхідні спеціалізовані вантажозахватні пристрої, що дозволяють швидко й надійно підвішувати та знімати вантаж.

Такі пристрої повинні задовольняти наступним вимогам: відповідати формам і властивостям вантажів; дозволяти швидко захоплювати і швидко знімати вантаж; мати міцність, надійність і відповідати вимогам техніки безпеки; не ушкоджувати піднімаючий вантаж; мати мінімальну власну вагу і бути зручними в експлуатації.

Як було сказано вище, для підвішування вантажу більшість вантажопідйомних машин забезпечуються гаком, що, однак, рідко відповідає всім зазначеним вище вимогам. Тому для різних вантажів доводиться створювати знімні спеціалізовані вантажозахватні пристрої. Для підйому штучних вантажів найбільш універсальними є стропи (рис. 9.11). Вони можуть бути канатними і ланцюговими та являють собою відрізки сталевого каната або ланцюга, приєднані зверху до кільця («серьга»), що надягається на гак, а внизу обладнані гаками. Цими гаками стропи чіпляються за арматурні петлі деталей. Число строп залежить від форми й розмірів піднімає детали, що, і передбаченого на ній числа петель. Стропи при підйомі виробу не повинні розташовуватися під кутом більше 30° до вертикалі. У противному випадку зусилля в них сильно зростають (при 60° зусилля подвоюються) і з'являються значні горизонтальні зусилля на арматурні петлі, що може привести до розриву стропа, руйнуванню деталі або обриву петлі. Ця обставина змушує при підйомі великогабаритних вантажів приходити до виготовлення спеціальних траверс (рис. 9.12).

Рис. 9.11. Стропи:

а - канатні; б - петлеві; в - ланцюгові; г - для підйому панелей

Рис. 9.12. Траверси для великогабаритних деталей:

а - для деталей малої маси; б - для деталей великої маси

Рис. 9.13. Сили, що діють на стропи і піднімаючу деталь

Відповідно до правил Держнаглядохоронпраці, конструкція багатовиткових стропів повинна забезпечувати рівномірний натяг всіх гілок при шестиразовому запасі міцності (при застосуванні прядив'яних стропів запас міцності повинен бути не менш восьмикратного).

При симетричній підвісці вантажу зусилля в кожній гілці стропа (рис. 9.13) S рівнe:

S = Q/n cos a ;

де Q - сила ваги вантажу; n - число стропів; а - кут між гілкою стропа і вертикаллю.

Для штучних вантажів (колон, бетонних блоків і великих каменів, тюків і ін.) застосовуються кліщові захвати, різних конструкцій, у тому числі з автоматичним захватом і звільненням вантажу після його опускання. Деякі з них показані на рис. 9.15.

Знімні вантажозахватні пристрої повинні забезпечуватися клеймом із вказівкою номера, вантажопідйомності і дати випробування, а відомості про них варто заносити в журнал їхнього обліку.

Рис. 9.14.

Кліщові захвати для штучних вантажів:

а - для деталей малого перетину;

б - для деталей великих перетинів;

в - для тюків і мішків

Рис. 9.15. Знімні вантажозахватні пристрої для сипучих і пластичних матеріалів:

а - баддя для бетону; б - грейфер; 1- піднімальний трос; 2 - замикаючий трос

Для переміщення сипучих, кускових і пластичних матеріалів (пісок, щебень, бетон) застосовуються перекидні бадді, або бадді, що розкриваються (рис. 9.15, а), а для масового переміщення сипучих матеріалів - грейфери (рис. 9.15,б), що завантажуються і розвантажуються самим кранівником зміною натягу піднімального і замикаючого тросів.

Будівельні підйомники

Підйомники залежно від призначення і конструкції діляться на будівельні, автомобільні, вишки, щоглові монтажні підйомники і підйомники для підйому перекриттів і поверхів.

Будівельні підйомники можуть бути вантажними, вантажопасажирськими й спеціальними. Основне застосування в будівництві одержали переставні вантажні підйомники із твердими напрямними щоглами - стійками (рис. 9.16, а). вантажонесучим органом цих підйомників є платформа, що розташована консольно на щоглі і переміщюється по її напрямних за допомогою спеціального візка - каретки та прикріпленого до неї піднімального троса. Трос, проходячи через відхиляючі блоки, навивається на барабан електрореверсивної лебідки, установленої на рамі підйомника.

При невеликій висоті щогли підйомники можуть бути вільностоячими. З місця на місце вони переміщюються після перекладу щогли в транспортне положення в причепі до автомобіля на колесах або на полозах рами. При великій висоті щогли для стійкості її розчалюють або прикріплюють кронштейнами до споруджуваного будинку.

Перестановка таких підйомників виконується після їхнього розбирання і перевезення транспортними засобами. Установлювати вантажну платформу можна як уздовж стіни, так і перпендикулярно до неї. Для подачі вантажу в проріз будинку підйомники забезпечуються висувною вантажною платформою, шарнірно зчленованою стрілою або рухливою траверсою з кішкою або таллю. Вантажопідйомність таких підйомників 300-500 кг. Окремі конструкції вантажопасажирських підйомників мають вантажопідйомність 800-1000 кг при висоті підйому до 150 м. Найбільше ж поширення мають підйомники з висотою підйому 17-27 м. Щогли підйомників складаються з окремих секцій і їх можна збирати на потрібну висоту підйому.

Крім стоячих підйомників іноді застосовуються так звані шахтні підйомники, вантажонесучий орган (кліть або ківш) який рухається усередині коробчатої вертикальної металоконструкції - шахти, і канатні або струнні підйомники, направляючим органом у них служать вертикально натягнуті сталеві канати.

Шахтні підйомники можуть мати більшу вантажопідйомність, але дуже металоємкі і не дозволяють робити підйом довгомірних вантажів.

Канатні підйомники мають мінімальну металоємність і використовуються зазвичай при висотному будівництві. Всі вантажні і вантажопасажирські підйомники забезпечуються кінцевими вимикачами та аварійними схоплювачами, що спрацьовують при ослабленні або обриві піднімального троса. При цьому вантажонесучий орган (каретка, кліть і т.д.) заклинюється на нерухомих напрямних підйомника, перешкоджаючи його падінню. Всі вантажні лебідки підйомників оснащуються постійно замкнутими гальмами, що виключають мимовільне опускання вантажонесучого органа.

Рис. 9.16. Будівельні підйомники:

а - щогловий вантажний; б - скіповий пересувний; в - щогловий вантажопасажирський;

1 - опорна рама; 2 - лебідка; 3 - монтажна обойма; 4 - рядова секція щогли;

5 – відхиляючі блоки; 6 - головна секція; 7 - кронштейн кріплення щогли;

8 - вантажна платформа; 9 - ківш; 10 - піднімальна тяга; 11 - тяговий трос;

12 - напрямні рами; 13 - ходові колеса; 14 - передні ролики ковша;

15 - задні ролики ковша

Для постійного переміщення сипучих вантажів у будівельному виробництві набутили застосування скіпові підйомники (рис. 9.16,6). В основному їх роблять похилими - як нерухомими, так і пересувними. Ківш скіпового підйомника піднімається вантажним канатом по двох похилих напрямних швелерах. Передні ролики ковша котяться по нижній полиці напрямних, а задні - по верхній. Доходячи до упору, передні ролики зупиняються і при натягу піднімального троса ківш піднімаєтьтся і перекидається для розвантаження. Після ослаблення піднімального троса ківш повертається за рахунок сили ваги, а потім опускається вниз для чергового завантаження.

Скіповими підйомниками оснащуються бетоно- і розчинозмішувачі. На лебідках скіпових підйомників також установлюються постійно замкнуті гальма, а на рамі - кінцеві вимикачі, що виключають лебідку в крайніх верхнім і нижнім положеннях ковша.

Автомобільні підйомники. У нас і за кордоном випускається велика кількість різних по конструкції підйомників вантажопідйомністю від 200 до 400 кг із висотою підйому до 37 м.

Найпоширенішими з них є підйомники з колінчасто-важільною стрілою (рис. 9.17). Залежно від вантажопідйомності і висоти підйому вони обладнаються двома або чотирьма виносними опорами, що підвищують стійкість машини під час роботи і виключаючі шкідливий вплив ресор і пневматичних коліс автомобіля. Стріла підйомника двох- або трьохколінчата, опирається на поворотну раму, що обертається на кульковому опорно-поворотному пристрої. Нижнє коліно стріли може бути телескопічним. На верхнім коліні підвішені одна або дві колиски, які при будь-яких положеннях колін, за рахунок слідкуючогомеханізму, перебувають у вертикальному положенні. Управляють колискою зазвичай з пульта на нижній рамі або із двох пультів, один із яких у колисці. Керування виносними опорами знаходиться тільки внизу.

Рис. 9.17. Автопідйомник з колінчасто-важільною стрілою:

1 - базовий автомобіль; 2 - опорна стійка; 3 - стріла; 4 - колиска; 5 - пульт керування; 6 - поворотна рама; 7 - гідроциліндр підйому стріли; 8 – виносні опори

Коліна стріли переміщаються гідроциліндрами іноді з використанням канатно-блокової системи. Гідросистема працює від двигуна автомобіля через коробку відбору потужності. Підйомники обладнані приладами безпеки, серед яких основними є системи аварійної зупинки двигуна (у тому числі з кабіни) і ручного спуска колисок при відмові гідросистеми. Гідросистема оснащена гідрозамками, що виключають довільне опускання, і блокуванням піднімальних циліндрів при не встановленому на виносні опори підйомнику.

Вітчизняні підйомники монтуються на двох- і тривісних вантажних автомобілях. Іноді на оголовках стріл зміцнюють вушка для вантажної підвіски. Стріли підйомників у транспортному положенні фіксуються на укріплені на рамах опорних стійках.

Крани

Найпоширенішими і універсальними вантажопідйомними машинами є крани. Вони забезпечують переміщення вантажу не тільки по вертикалі, але і по горизонталі, причому траєкторія переміщення вантажу люба. Таким чином, вантаж може бути перенесений краном у будь-яку точку простору, що обслуговується.

Рис. 9.18. Найпростіший стріловий переставний кран

1- підстава крана; 2 - противага;

3 - поворотна платформа; 4 - відтягнення стріли; 5 - вантажна лебідка; 6 - вантажний канат; 7 -і обмежник висоти підйому;

8 - вантажна обойма; 9 - стріла

Найпростіші переставні крани. Характерні риси цих кранів - невелика маса і габаритні розміри, простота конструкції і експлуатації, низька вартість. Залежно від конструкції та умов роботи переставні крани встановлюють на перекриттях споруджуваних будинків, на сходових площадках або у віконних і дверних прорізах. Вони можуть бути вільно стоячими або, що прикріплюють до елементів будинків.

Стріловий повноповоротний переставний кран (рис. 9.18) складається з підстави з полозками 1 або ходового візка, поворотної платформи 3, трубчастої стріли 9, вантажної лебідки 5 і вантажної обойми 8 з гаком. Стріла втримується в робочому положенні відтяжкою 4. Міняючи її довжину, можна змінювати (у неробочому стані) виліт стріли. На поворотній платформі укріплена противага 2, масу якого або положення на платформі можна міняти, тим самим міняючи стійкість крана, а отже, і його вантажопідйомність. Максимальна вантажопідйомність таких кранів 0,5-1 т. Кран забезпечується обмежником висоти підйому 7, що відключає лебідку при крайнім верхнім положенні вантажної обойми. Поворот платформи виконується вручну.

Ці крани використовуються для підйому різних будівельних матеріалів у споруджуваний будинок. Максимальна висота підйому вантажу - 20 м, а при установці на землі залежно від довжини стріли - 4- 6 м.

Щоглово-стрілові крани.Щоглово-стрілові крани є стаціонарними кранами, що складаються з вертикальної щогли, прикріпленої до неї стріли (або декількох стріл), поворотного кола і багатобарабанної лебідки. Щогла крана втримується у вертикальному положенні канатними розтяжками, вантами або твердими підкосами, і тому вони одержали назву вантових або жорстконогих. Конструкцію крана видно з рис. 9.19. Унизу щогла опирається на кульову опору, навколо якої вона обертається і нахиляється до вантажу внаслідок провисання вант. У верхній частині щогла втримується нерухомою опорою тарілчастого типу, до якої прикріплюються ванти. Ванти розташовуються під кутом близько 30° до обрію. При повороті стріла крана проходить під вантами, тому вона виконується завжди коротше щогли. У жорстконогих кранах кут повороту крана обмежений розпірками й не перевищує 270°, але стріла може мати довжину, значно більшу, ніж щогла.

Рис. 9.19. Щоглово-стрілові крани:

а-вантовий;

б-жорстконогий; 1 - верхня тарілчаста опора; 2 - вант; 3 - стріловий поліпаст;

4-гусьок; 5-вантажна обойма гуська; 6 - основна вантажна обойма;

7 -ростяжка гуська;

8 - стріла; 9 - щогла;

10 - поворотне коло;

11 - відхиляючі блоки;

12 - багатобарабанна лебідка; 13 - кульова п'ята; 14 - гак; 15 - нижня опора 16 -прогони; 17 - підкоси;

18 - верхня опора щогли; 19 - вантажний поліспаст

Вантажопідйомність щоглово-стрілових кранів зазвичай в межах 15-35 т, але може бути і значно вище. Недоліками цих кранів є їхня нерухомість, складність будови анкерів і велика кількість (зазвичай не менш шести) вант на площадці. Застосовуються щоглово-стрілові крани зазвичай при монтажі великих промислових об'єктів.

Самохідні стрілові крани. Для самохідних стрілових кранів характерні їхня висока маневреність і мобільність, пов'язана з тим, що робоче встаткування цих кранів змонтовано на самохідному шасі з колісним або гусеничним рушієм. Ці шасі у вітчизняній практиці уніфіковані з усіма самохідними машинами, у першу чергу, з екскаваторами. Вони можуть бути автомобільного, спеціального автомобільного типу, пневмоколісними і гусеничними. Крани, змонтовані на шасі вантажного автомобіля і спеціальних шасі автомобільного типу, найбільш мобільні і мають назву автомобільних кранів. Особливістю цих кранів є те, що при малій поперечній стійкості вони мають виносні опори, без яких практично не можуть піднімати скільки-небудь значних вантажів. У зв'язку із цим під час роботи всі автомобільні крани нерухомі, а для пересування з місця на місце виносні опори повинні бути прибрані. Пересування крана з обмеженим вантажем допускається тільки за умови розташування стріли уздовж поздовжньої осі крана і підйому вантажу не більше 0,5 м. Автомобільний кран (рис. 9.20) складається з наступних основних частин: шасі вантажного автомобіля 1, стріли 2 зі стріловим і вантажним поліспастом, поворотної платформи з механізмами та кабіною кранівника 3 і опорної рами з виносними опорами 4.

Привід крана буває механічним з відбором потужності від двигуна автомобіля, дизель-електричним або гідравлічним з індивідуальними двигунами на всіх механізмах.

У всіх кранах передбачена можливість сполучення робочих рухів: підйому (опускання) вантажу з обертанням поворотної платформи і підйому (опускання) стріли з обертанням поворотної платформи. Виносні опори виконуються гвинтовими або гідравлічними. Більшість кранів оснащується пристроєм для підтягування вантажів у робочу зону машини.

Зі збільшенням вантажопідйомності крана росте його маса, і з'являється необхідність збільшувати число осей у ходовій частині машини. Так, створюються спеціальні шасі автомобільного типу з декількома ведучими осями і, для збільшення маневреності, з декількома керованими осями. Автокран на спеціальному шасі автомобільного типу з телескопічною коробчатою стрілою в транспортному положенні показаний на мал. 9.20, б. Вантажопідйомність таких кранів досягає 100 т, залежить, як і у будь-якого вільностоячого стрілового крана, від міцності вантажопідйомного механізму (чим визначається максимальна вантажопідйомність) і від стійкості, яка залежить від вильоту стріли, що визначає вантажний момент.

З місця на місце автомобільні крани перебазовуються в повністю зібраному виді, без сторонньої допомоги з великими швидкостями (50 км/ч), що є основною їхнйою перевагою у порівнянні з усіма іншими кранами. Для збільшення стійкості при транспортуванні автомобільне шасі забезпечується спеціальним стабілізуючим пристроєм, що блокує ресори задніх кол

Рис. 9.20. Автомобільні крани:

а - автомобільний кран на шасі вантажного автомобіля;

б - кран на спеціальному шасі автомобільного типу з телескопічною стрілою;

1 - шасі автомобіля; 2 - стрілове встаткування крана; 3 - поворотна платформа з механізмами і кабіною кранівника; 4- опорна рама крана з виносними опорами

Крім автомобільних кранів широке застосування мають пневмоколісні (рис. 9.21), створені на спеціальному колісному шасі екскаваторного типу. Привод коліс у них здійснюється механічною, гідравлічною або електричною передачею від двигуна, установленого на поворотній платформі крана. Ходова частина цих кранів може бути розширеною і безресорною, що дозволяє працювати і без виносних опор. Однак швидкості їхнього пересування дуже малі, тому перебазування кранів на значну відстань передбачено на буксирі до автомобіля. Це ж відноситься і до всіх екскаваторів із крановим устаткуванням, так званим екскаваторам-кранам.

Широке застосування на будівельно-монтажних роботах одержали стрілові гусеничні крани (рис. 9.22). Вони бувають в основному великої вантажопідйомності, що досягає 500 і 1000 т. Значна частина гусеничних кранів випускається у вигляді універсальних екскаваторів-кранів.

Рис. 9.21. Пневмоколесний кран Рис. 9.22. Гусеничний кран

Основна перевага гусеничних кранів полягає в їхній високій прохідності і маневреності в межах будівельного майданчика. Завдяки широкій твердій гусениці вони досить стійкі, не мають потреби у виносних опорах і можуть навіть пересуватися з вантажем на гаку. Недоліком цих кранів є необхідність застосування для їхнього перевезення трейлерів-ваговозів. Крани великої вантажопідйомності для перевезення вимагають часткового розбирання. Відомості про це є в довідковій літературі і заводських інструкціях. Більшість гусеничних кранів мають поворотну платформу із силовою дизель-генераторною установкою та індивідуальні двигуни привода механізмів, а частина оснащена багатомоторним приводом з електропостачанням по кабелю від зовнішньої мережі. Керування краном зосереджено в кабіні машиніста. Крани забезпечуються змінними стрілами, гуськами, баштово-стріловим устаткуванням і всіма приладами безпеки.

Баштові крани. Широке поширення в нашій країні і не тільки одержали баштові крани. Всі вони поворотні, мають вертикальну башту, у верхній частині якої укріплена стріла. Крани можуть бути пересувними (для цього їх установлюють ходовими візками на спеціальний рейковий шлях), стаціонарними (їх установлюють на спеціальний фундамент і прикріплюють до споруджуваного будинку) і самопіднімальними, що опираються на каркас споруджуваного будинку.

Баштові крани мають багатомоторний електричний привод з живленням через кабель від зовнішньої мережі змінного струму. Керування механізмами крана ведеться з кабіни, установленої для поліпшення оглядовості у верхній частині крана. Останнім часом для поліпшення умов спостереження за зоною дії крана стали застосовуватися телевізійні камери і дистанційне керування за допомогою виносних пультів, пов'язаних із краном, кабелем або радіозв'язком. Дистанційне керування дозволяє більш точно виконувати доводочні операції по посадці вантажу. Для цієї ж мети більшість баштових кранів мають лебідки з декількома швидкостями руху або тиристорне керування, що забезпечує широкий діапазон регулювання швидкостей, а також плавність розгону і сповільнення.

Баштові крани оснащені приладами та пристроями безпеки, такими, як обмежники вантажопідйомності і висоти підйому вантажу, обмежники підйому і повороту стріли. Пересувні крани мають обмежники пересування, анемометри, що контролюють силу вітру, і рейкові захвати проти «угону» крана вітром у неробочому стані і проти сходу з рейки при просіданні шляхів або аварійних динамічних навантажень.

Основними параметрами баштових кранів також є вантажопідйомність, вантажний момент, максимальна висота підйому вантажу та виліт. Вантажопідйомність більшості кранів постійна на будь-якому вильоті. По вантажному моменту крани, відповідно до Держстандарту класифікуються в такий спосіб: 25, 60, 100, 160, 250, 400, 600 і 1000 т_*м. Перші з них (25-250 т_*м) становлять групу кранів загального призначення, що застосовуються для цивільного і промислового будівництва. Застосовуються вони для будівництва будинків висотою до 16 поверхів.

Один із кранів цієї групи, називається краном з поворотною баштою, показаний на рис. 9.23. Він складається з поворотної платформи 1, на якій установлені башта 4 зі стрілою 5, вантажна і стрілова лебідки, механізм повороту 9 і контрвантаж 2. Поворотна платформа опирається на ходову раму 11 за допомогою поворотного кола 10 і передає силу ваги через ходові візки 12 на рейковий шлях 13. Стріла в цього крана, як і у більшості баштових кранів, підйомна. Її положення визначається натягом стрілового поліспаста 3 і змінює виліт гакової обойми 7. Кабіна крана встановлена на верхній секції башти. Стріловий поліспаст паралельний осі башти і зусилля, що він розвиває, урівноважує силу ваги, як вантажу, так і самої стріли, у результаті чого башта крана сприймає тільки стискуюче зусилля і розвантажена від згинальних моментів. Кран робить три робочі рухи, які можуть сполучатися по часі: підйом вантажу вантажною або стріловою лебідкою, поворот поворотної платформи разом з вежем і стрілою щодо ходової рами та пересування всього крана по рейках уздовж рейкового шляху. При необхідності кран може рухатися по рейковому шляху із закругленнями, для чого ходова рама опирається на ходові візки за допомогою флюгерних кронштейнів. Для більшості кранів рух по кривій з вантажем не дозволяється і служить тільки для зміни положення крана щодо споруджуваного об'єкта.

Стаціонарні (рис. 9.24, а) і самопіднімальні крани (рис. 9.24, б) виконуються інакше. Їхня башта не повертається і безпосередньо опирається на фундамент (стаціонарні крани) або через спеціальну обойму та консольні балки на каркас будинку (самопіднімальні крани). На верхню частину башти (рис. 9.24, а) надітий так званий поворотний оголовок 5, до якого шарнірно прикріплена стріла 6 і противажна консоль 4 із противагою та лебідками. Стріла в цих кранів зазвичай горизонтальна (так звана балкова), а вантажний поліспаст прикріплений не до головки стріли, а до вантажної каретки 7, що переміщається на стрілі. Таким чином, підйом і опускання вантажу виконуються також вантажною лебідкою, а горизонтальне переміщення - механізмом повороту оголовка та пересуванням вантажного візка уздовж по стрілі. Довжини стріл у цих кранів досягають 40-60 м.

Рис. 9.23. Пересувний баштовий кран:

1 - поворотна платформа; 2 - баласт; 3 - стріловий поліспаст; 4 - башта; 5 - стріла;

6- вантажний канат; 7 - гакова обойма; 8 - кабіна; 9 - лебідки; 10 - поворотне коло; 11- ходова рама; 12 - ходовий візок; 13 - підкранова колія

Висота башти пересувних і стаціонарних кранів може мінятися залежно від висоти споруджуваного будинку шляхом нарощування башти установкою додаткових секцій. У пересувних кранах нарощування в міру зведення будинку здійснюється знизу з наступним виштовхуванням башти нагору з порталу, укріпленого на поворотній платформі і охоплюючого башту зовні. Це виштовхування виконується спеціальною поліспастною системою, що установлена в порталі.

Рис. 9.24. Стаціонарний (приставний) баштовий кран:

а - схема приставного крана; б - схема нарощування вежі; 1 - башта; 2 - монтажна стійка; 3 - верхня секція башти; 4 - противажна консоль; 5 - поворотний оголовок; 6 - стріла; 7 - вантажний візок; 8 - кронштейн кріплення вежі; 9 - уводима секція башти

У стаціонарних кранах для нарощування башти в міру зведення будинку вводяться додаткові секції стріли у верхню частину башти (рис. 9.24,б). Для цього верхня секція 3 з поворотним оголовком, стрілою і противажною консоллю спеціальною монтажною стійкою 2 піднімається нагору. У проміжок, що утворився, за допомогою ручної лебідки, уводиться заздалегідь піднята краном секція башти 9. Потім ця секція стикується в нижній частині з вежею, після чого на неї опускається і теж кріпиться верхня секція. Під час нарощування вежі кран, звичайно, не працює, а монтажники, що беруть участь у цьому, перебувають у спеціальних колисках, укріплених на монтажній стійці. Після стикування уведеної секції монтажна стійка відокремлюється від верхньої частини башти і опускається по ній униз.

Башта самопіднімального стаціонарного крана має постійну висоту і у міру забудови простору під стрілою піднімається нагору по споруджуваному будинку. Перестановка відбувається в такий спосіб. Кран припиняє роботу. Обойма, що охоплює башту, переміщається по ній і закріплюється висувними опорами на розташованому вище поясі споруджуваного будинку або його каркаса (на схемі це показано штриховою лінією). Після цього іншим поліспастом весь кран підтягується нагору та закріплюється на новому рівні.

Крім перерахованих вище баштових кранів промисловість випускає спеціальні баштові крани для промислового будівництва. Це крани підвищеної вантажопідйомності з довгими стрілами і великою висотою підйому вантажу. Вони виконуються як з нерухомими, так і з поворотними баштами, що опираються на потужний портал, який переміщується по рейках тяговими лебідками.

Козлові крани. Застосовуються як для вантажно-розвантажувальних робіт на складах, відкритих площадках заводів і на залізничних станціях, так і для монтажних робіт при будівництві. Козловий кран (рис. 9.25) складається з ригеля 2, що опирається із двох сторін на ноги 1 й 4, оснащені ходовими візками 5, що переміщаються по рейках. По ригелі переміщаються або електротельфери при вантажопідйомності до 5 т, або вантажні візки 3.

Рис. 9.25. Козловий кран:

1-жорстка нога; 2 - ригель; 3 - вантажний візок; 4 - шарнірна нога;

5 - ходовий візок; 6 - жорсткий зв'язок

Крани, що застосовуються для вантажно-розвантажувальних робіт, як правило, мають консолі, що збільшують площу, яка обслуговується краном. Залежно від вантажопідйомності та прольоту ригель може являти собою двотаврову балку або попередньою напружену просторову ферму. Ригелі і опори (ноги) виготовляються з уніфікованих секцій.

Козлові крани виконуються з багатомоторним приводом, підключеним до зовнішньої електромережі змінного струму за допомогою кабелю. Однак існує конструкція кранів з живленням від тролів. Краном можна управляти як з кабіни кранівника, укріпленої на одній з опор або на вантажному візку, так і кнопковим пультом знизу.

Останнім часом у нас і за кордоном для будівництва будинків з великих об'ємних блоків стали застосовуватися козлові крани великої висоти, що дозволяють крану проходити над будинком.

Перевагою козлових кранів у порівнянні з баштовими є їхня висока стійкість і менша маса, а отже, і менша вартість.

Транспортуються козлові крани в розібраному виді, а монтуються за допомогою стрілових самохідних кранів або монтажних щогл із комплектом поліспастів і лебідок. У деяких конструкціях передбачена можливість підйому крана після зборки на землі стягуванням ходових візків спеціальним поліспастом, що потім заміняється жорстким зв'язком 6 (рис. 9.25.).

Кабельні крани. При роботах у важкодоступних місцях застосовуються стаціонарні та пересувні кабельні крани. У них між двома опорами натягнуть несучий сталевий канат (рис. 9.26). По канаті переміщається вантажний візок, на якому розташований вантажний поліспаст. Запасування тягового і вантажного канатів аналогічні запасуванню цих канатів для козлового крана. Відстань між опорами кабельного крана може вимірятися багатьма сотнями метрів. Це дозволяє застосовувати їх у місцях, не доступних для інших вантажопідйомних машин. Опорами стаціонарних кабельних кранів можуть бути трубчасті або ґратчасті щогли, установлені на фундамент і розчалені вантами. У пересувних кранах щогли встановлюються на металеву раму і утримуються жорсткими розпірками так, як це робиться в жорстконогих щоглово-стрілових кранах. Рами завантажуються баластом і переміщаються по рейках. Висота щогл залежить від рельєфу місцевості та забудови ділянки, що обслуговується, і повинна забезпечувати проходження вантажу над розташованими на його шляху перешкодами при максимально можливому провисанні несучого каната. Ступінь натягу несучого каната, його перетин, реакції в опорах і стріла прогину визначаються розрахунком. Лебідки (тягова вантажопідйомна і для натягу несучого каната) мають індивідуальний привід і розташовуються в однієї із щогл. Там же розташований і пульт керування цими лебідками.

Рис. 9.26. Стаціонарний кабельний кран:

1 - щогла; 2 - розчалювання; 3 - несучий канат; 4 - вантажний візок;

5 - вантажопідйомний канат; 6 - тягові канати; 7 - гакова обойма

У практиці будівництва застосовуються кабельні крани вантажопідйомністю до 5 т із прольотами 200/400 м. У гідротехнічному будівництві при перекритті річок прольоти іноді перевищують 1000 м, а вантажопідйомність доходить до 10-15 т. Такі крани являють собою дуже складну інженерну споруду, що індивідуально проектується для даного об'єкта.

ПИТАННЯ ДЛЯ САМОПЕРЕВІРКИ

1. Які бувають сталеві канати? Назвіть способи їх кріплення.

2. Що таке лебідка, таль, тельфер?

3. Яким вимогам повинні задовольняти вантажозахватні пристрої?

4. Що називається будівельним підйомником і які підйомники застосовуються в будівництві?

5. Якими перевагами і недоліками володіють різні будівельні крани?

6. Чим визначається стійкість крана і від чого вона залежить?

7. Якими приладами безпеки забезпечуються вантажопідйомні машини?