Обзор существующих конструкций

Введение

Козловые краны различных типов все шире применяются во многих отраслях народного хозяйства на перегрузочных, монтаж­ных и других работах.

Конструктивные особенности козловых кранов в значительной мере определяются их назначением. Помимо изготавливающихся В относительно небольших количествах разнообразных кранов специального назначения, следует выделить краны для обслужи­вания гидротехнических сооружений, для строительных и монтажных работ, для сборки судов и козловые краны общего назначения, которые иначе называют также перегрузочными козловыми кра­пами.

Наибольшим распространением пользуются консольные коз­ловые краны общего назначения, обслуживающие склады штучных и насыпных грузов, железнодорожные контейнерные площадки, нижние склады леспромхозов и т.п.). Они также широко исполь­зуются на различных технологических объектах: полигонах по производству железобетонных изделий, открытых сборочных пло­щадок заводов и т. п. Грузоподъемность этих кранов назначается в пределах 3—50 т; они изготавливаются преимущественно с двухконсольными мостами.

Все возрастающее распространение козловых перегрузочных кранов в отечественном народном хозяйстве является следствием того, что они, подобно мостовым, обладают высокой производи­тельностью и просты в управлении. Козловые краны не требуют устройства подкрановых эстакад (что па 40—60% снижает стои­мость перегрузочной установки) и могут перемещать груз из про­летной части на консоли моста; монтаж их значительно проще при практически одинаковой трудоемкости эксплуатации.

В частности, козловые краны стали основным средством меха­низации перегрузочных работ на прирельсовых складах и перегру­зочных площадках, все больше возрастает применение их в про­мышленности строительных материалов.

Такие краны позволяют наиболее целесообразно организовать склад за счет размещения транспортных путей под консолями. Наличие последних способствует более полному использованию несущей способности моста, позволяя обслуживать площадки ши­риной до 60 м. При использовании для этого мостовых кранов по­требовалось бы применение уникальных большепролетных кон­струкций или установки двух параллельных эстакад с дорого­стоящими устройствами для межпролетной передачи грузов.

Обзор существующих конструкций

Из числа изготавливаемых в настоящее время можно выделить универсальные краны для обслуживания складов разнообразных штучных и массовых грузов.

Такие краны (например, модели К-6Б Московского механиче­ского завода, 8Т40 конструкции ВНИИПТМАШ — УМЗ) изготав­ливаются с пролетами от 12 до 32 м, высота подъема груза варьи­руется в пределах 7—9 м, рабочие вылеты консолей не превосхо­дят 6—8 м.

Краны для обслуживания контейнерных перегрузочных площа­док первоначально были разработаны Проектно-конструкторским технологическим бюро Главного управления пути и строительства МПС и в настоящее время серийно в раз­личных модификациях изготавливаются различными предприя­тиями (К-4М Московского механического завода, МПС-5к и КДКК-10 Тульского завода железнодорожного машиностроения и др.).

Эти краны характеризуются относительно малыми пролетами (в пределах 11—16 м), при консолях до 4,2—4,5 м, и повышенными скоростями рабочих движений, в особенности скоростью передви­жения, достигающей 90—100 м/мин.

Основным изготовителем кранов для работы с длинномерными и крупногабаритными грузами (лес, прокатный металл и т. п.) яв­ляется Узловский машиностроительный завод. Эти краны изготавливаются с увеличенной колесной базой, назначаемой из расчета обеспечения перемещения груза в поперечном направле­нии из пролетной части на консоли без его разворота, и снабжаются грузовыми подвесками с удлиненными траверсами. Пролеты их составляют не менее 25—30 м, консоли доходят до 9—12 м.

По типу опирания моста различают козловые краны с обеими жесткими или с одной гибкой, а другой жесткой опорами. Послед­ние иногда выполняют с шарнирным опиранием моста на гибкую опору.

Краны первого типа обычно получаются конструктивно более простыми за счет применения в них одинаковых опор; при этом уменьшаются изгибающие моменты от действия перекосной на­грузки и горизонтальные динамические нагрузки, действующие при работе механизма подъема крана.

Однако в таких кранах приходится считаться с наличием рас­порных усилий, отражающихся не только на напряженном состоя­нии стоек опор и моста, но и на условиях работы подкрановых путей. Кроме этого краны весьма чувствительны как к погрешно­стям укладки путей, так и отклонениям пролета крана; с увеличе­нием последнего до 25—30 м начинают заметно сказываться терми­ческие воздействия.

Поэтому перегрузочные краны с обеими жесткими опорами применяют преимущественно при пролетах до 20—25 м. В случае необходимости установки крана на временные пути одна из опор обязательно должна быть гибкой вне зависимости от пролета.

Бесконсольные монтажные краны обычно имеют ре­шетчатый мост, жестко связанный с одной пространственной опо­рой. Вторая опора гибкого типа часто сопрягается с мостом с по­мощью цилиндрического шарнира. Грузоподъемность наиболее часто применяемых бесконсольных монтажных кранов колеблется в пределах 15—50 т.

Специфика монтажно-строительных работ обусловливает требо­вание использования крана с различными пролетами и высотами подъема крюка.

Поэтому бесконсольные краны нередко изготавливают из от­дельных секций; конструкция их приспосабливается к сборке непо­средственно на монтажных площадках и условиям перебазировок.

За последнее время нашли применение, преимущественно на объектах энергетического строительства, комбинированные краны. У этих кранов помимо главной грузовой тележки, перемещаю­щейся по верхнему поясу в пределах пролета моста, имеется вспо­могательная тележка (грузоподъемностью 5—10 т), которая может выходить на консоли нижнего пояса моста.

Для рассматриваемых кранов находят применение металличе­ские конструкции самых различных видов: ферменные с трубча­тыми и профильными элементами, листовые сплошностенные и безраскосные, из одиночных труб и т. п.

При грузоподъемности до 5 т и среднем режиме работы в каче­стве грузовой тележки обычно используются типовые электрические тали, перемещающиеся по ездовой монорельсовой балке, конструкция моста здесь получается наиболее простой.

Монорельсовые канатные и самоходные тележки применяются в кранах и более высокой грузоподъемности — до 20—30 т. Не­смотря на простоту конструкции моста такие тележки нецелесооб­разно применять в кранах тяжелого режима работы вследствие относительно быстрой выработки рабочих поверхностей полок монорельса. Кроме этого монорельсовые тележки неудобны для навешивания траверс и других захватных органов, применя­ющихся при транспортировке длинномерных и крупногабаритных грузов.

Двухрельсовые тележки выполняют как подвесными, так и опорными.

Подвесные тележки при выполнении их са­моходными, относительно сложны по конструкции и создают определенные трудности при компоновке металлической конструк­ции крана, в особенности в узлах примыкания опор­ных стоек к пролетному строению. Однако мосты в таких кранах конструктивно просты и обладают относительно малой металлоемкостью.

Недостатков кранов с подвесными тележками ли­шены краны с опорными тележками, перемещаю­щиеся по рельсам, уложен­ным на верхние пояса ба­лок моста. Здесь обычно удается при­менить типовые грузовые тележки мостовых кра­нов; за счет применения двухбалочных мостов на 1—2 м снижается общая строительная высота кра­на, что является целесо­образным.

Однако двухбалочные мосты сложны и трудоемки по конструкции; вес кра­нов такого типа на 25— 60% больше, чем у кра­нов с однобалочными мо­стами.

Некоторые предприя­тия изготавливают краны с опорными грузовыми те­лежками, перемещающи­мися по внутренним на­правляющим пролетного строения. Пре­имуществами этих кра­нов являются сниженная

строительная высота и возможность защиты тележки от атмос­ферных осадков (при сплошной зашивке верхнего пояса). В то же самое время здесь затруднено обслуживание грузовой тележки; мосты открытого сечения сложны в изготовлении и на 15—25% тяжелее однобалочных мостов замкнутого сечения.