Грузоподъемные машины

Грузоподъемные машины Назначение и классификация В строительстве грузоподъемные машины используют для перемещения строительных материалов, монтажа строительных конструкций, погрузочно-разгрузочных операций на складах строительных материалов, монтажа и обслуживания технологического оборудования в процессе его эксплуатации. По характеру работы — это машины цикличного действия. Главным параметром грузоподъемных машин является грузоподъемность, под которой понимают наибольшую допустимую массу груза, включая массу съемного грузозахватного приспособления, на подъем которой она рассчитана. Грузоподъемность выражают в единицах массы (кг, т). Кроме того, грузоподъемные машины характеризуются зоной обслуживания, определяемой пролетом или вылетом груза, высотой подъема груза, скоростями рабочих движений, массой, показателями потребляемой мощности и опорными нагрузками. Грузоподъемность некоторых грузоподъемных машин, например стреловых кранов, изменяется в зависимости от вылета. Вылетом называется расстояние от оси вращения поворотной части крана до оси грузоподъемного органа. Поэтому такие краны характеризуют грузовым моментом (кН·м), т.е. произведением силы тяжести груза на вылет груза, которое является, примерно, постоянным. По назначению грузоподъемные машины делят на: вспомогательные, строительные подъемники, строительные краны, специальные краны-трубоукладчики. Вспомогательные грузоподъемные машины. К ним относятся домкраты, строительные лебедки, подвесные лебедки (тали и электротали). Они состоят преимущественно из одного механизма и осуществляют вертикальное (домкраты, строительные лебедки, тали) или горизонтальное (тяговые лебедки) по рельсовым путям или направляющим перемещение грузов. В них используется ручной и механический приводы. Строительные подъемники. Этими машинами перемещают по вертикали грузы (грузовые) или людей (грузопассажирские) в кабинах или на площадках, движущихся в жестких направляющих. Строительные краны. Это наиболее сложные и универсальные грузоподъемные машины для перемещения штучных грузов, строительных конструкций и технологического оборудования по пространственной траектории различной протяженности и конфигурации. Они различны по конструктивному исполнению, изготовляются в виде консольных (стреловых) или пролетных конструкций, стационарными или передвижными и соответственно различными зонами обслуживания. К консольным кранам относятся стационарные мачтовые и мачтово-стреловые краны, башенные, стреловые самоходные краны и специальные краны-трубоукладчики; к пролетным — мостовые, козловые и кабельные краны. Стационарные стреловые краны перемещают грузы в пределах круга или сектора, охватываемого стрелой. Башенные стреловые поворотные краны передвигаются по рельсовым путям и перемещают груз в пределах прямоугольника, длина которого равна длине путей, а ширина — двойному вылету крана. Наличие башни позволяет поднимать и монтировать крупно объемные конструкции. Стреловые самоходные краны (автомобильные, пневмоколесные, гусеничные, на специальных шасси автомобильного типа, тракторные) перемещаются по земле и обслуживают площадь любой конфигурации. Пролетные козловые и мостовые краны передвигаются по специальным подкрановым путям и обслуживают зону в виде прямоугольника. Кабельные краны перемещают грузы вдоль каната, натянутого между опорами. В зависимости от подвижности опор зона их обслуживания — линия, сектор или прямоугольник. На металлических конструкциях кранов устанавливают несколько крановых механизмов. Типовыми крановыми механизмами являются: механизм подъема груза, включающий грузовую лебедку, полиспаст и грузозахватный орган; механизм передвижения крана или какой-либо его части; механизм вращения поворотной части; механизм изменения вылета. Для привода механизмов кранов применяют двигатели внутреннего сгорания, гидравлические, электрические двигатели переменного и постоянного тока. Для всех крановых механизмов характерен повторно-кратковременный режим работы (чередование работы и пауз), характеризуемый относительной продолжительностью включения (ПВ). Под ПВ понимают отношение суммарного времени работы механизма в заданный период (%) к продолжительности этого периода, принимаемого для механизмов равным 1 ч. Правилами Госгортехнадзора для грузоподъемных кранов установлены конкретные ориентиры для отнесения их к тому или иному режиму работы Специальные краны-трубоукладчики. Такие краны снабжаются боковой стрелой, установленной на тракторах трубоукладочных модификаций, благодаря чему они способны выполнять операции по разгрузке труб и плетей, подъему и опусканию их в траншею, передвижению с грузом вдоль трассы и другие операции при сооружении газо- и нефтепроводов. Мачтовые и мачтово-стреловые краны 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 (рис.74) состоит из мачты 9, стрелы 8, грузового 6 и стрелового 3 полиспастов, опорной рамы 11, лебедок 14 и вант 2. 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 15, 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 стрелоподъемным полиспастом связана с оголовком мачты. Концевые ветви стрелового и грузового полиспастов через отводные блоки 12, 13 вводятся внутрь мачты и через отверстие в пяте стрелы выводятся на барабаны электрореверсивных лебедок 14. Для увеличения вылета основной стрелы и высоты подъема груза ее оборудуют управляемым с помощью полиспаста 7 гуськом 4 и вторым механизмом подъема груза и полиспастом 5 меньшей грузоподъемности. Подкосные мачтово-стреловые краны опираются на основание 1 (рис.75). Стрела 7 удерживается в наклонном положении стрелоподъемным полиспастом 6 шарнирным соединением 5 с жесткой пространственной конструкцией, образованной мачтой 4, горизонтальными балками 2 и подкосами 3. Мачта вместе со стрелой опирается на поворотный круг 9 и может поворачиваться относительно подкосов и горизонтальных балок на угол до 240°. Отсутствие вант у подкосных кранов позволяет делать стрелу в 1,5...2 раза длиннее мачты. Схема канатоведения грузового 8 и стрелоподъемного 6 полиспастов, конструкция опор, приводы механизма подъема груза, изменения вылета стрелы и вращения крана подобны описанным ранее. Подкосные мачтово-стреловые краны изготовляются грузоподъемностью 5...20 т с одинаковыми значениями ее на всех вылетах. Расчет натяжений в вантах (рис.75). При действии на мачту натяжения стрелового полиспаста одна часть вант разгружается, провисание их увеличивается, другая часть вант дополнительно нагружается, в результате чего мачта наклоняется. Наклону мачты не препятствует шаровая опора. При большом числе вант задача является статически неопределимой. В приближенных расчетах предполагают, что вся нагрузка Sв (Н) воспринимается одной вантой, находящейся в плоскости стрелы, ее определяют из суммы моментов относительно опоры В действительности мачта удерживается несколькими вантами с различным натяжением. Натяжение наиболее нагруженной ванты Sв=Sв·k1, где k1-коэффициент, зависящий от числа вант; его принимают при 4 вантах равным 1,0; при 6-0,67; при 8-0,5; при 10-0,4; при 12 - 0,3. Стальные проволочные канаты для вант подбирают по разрывному усилию при запасе прочности не менее 3,5. Рис.74. Вантовый мачтово-стреловой кран: а ‑ общий вид; б ‑ нижняя опора крана; в ‑ оголовок; г ‑ график грузоподъемности Рис.75. Подкосный мачтово-стреловой кран со схемой к расчету натяжений в вантах Башенные краны 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 под стреловым пространством обусловили широкое использование башенных кранов как основной грузоподъемной машины для выполнения строительно-монтажных работ в гражданском, промышленном и энергетическом строительстве. Типы и параметры башенных кранов определяются их технологическим назначением. Параметры башенных кранов регламентируются ГОСТами. Главным параметром башенного крана является грузоподъемность, т.е. наибольшая масса груза на соответствующем вылете. Поскольку грузоподъемность стреловых кранов переменна, ее характеризуют грузовым моментом. К основным параметрам относятся минимальный и максимальный вылеты, высота подъема и глубина опускания крюка, скорости рабочих движений, габариты, масса крана, показатели мощности и опорные нагрузки. В жилищном и гражданском строительстве применяют краны грузоподъемностью 3...10 т с вылетом до 25 м и высотой подъема крюка до 50 м. Краны для высотного строительства имеют грузоподъемность от 6,3 до 12,5 т, вылет до 45 м и высоту подъема крюка до 150 м. В промышленном строительстве, например, при сооружении корпусов главных зданий и монтаже технологического оборудования электростанций применяют специальные монтажные краны грузоподъемностью до 80 т с грузовым моментом до 15000 кН·м, вылетом 25...45 м, высотой подъема 50...80 м. Применительно к конкретным условиям строительства на основе базовых моделей изготовляются краны различных исполнений (с укороченными или удлиненными стрелами и башнями, краны-погрузчики, для работы в различных климатических условиях и др.). Каждая базовая модель крана или ее исполнение снабжается грузовысотной характеристикой, представляющей зависимость грузоподъемности от высоты подъема и вылета, используемой при выборе крана или его оборудования при эксплуатации. 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 направлении. 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. Базовые модели башенных кранов обозначаются буквами КБ (кран "башенный) и цифрами (рис.76.). Первая цифра указывает размерную группу по грузовому моменту, две вторые - порядковый номер базовой модели, имеющей поворотную или неповоротную башню, четвертая - номер исполнения, отличающийся от базовой модели, например длиной стрелы, высотой подъема, величиной максимальной грузоподъемности. После цифр может указываться обозначение очередной модернизации (А, Б, В) и климатическое исполнение для холодного, тропического и тропического влажного климата (ХЛ,Т,ТВ). Большинство моделей башенных кранов выполняются по единой конструктивной схеме с максимальным использованием унифицированных узлов и механизмов, а также устройствами для плавного пуска и торможения механизмов и посадки грузов с малой скоростью. В последние годы получило развитие наиболее прогрессивное направление производства башенных кранов - модульная система, включающая проектирование, изготовление и эксплуатацию кранов. Сущность модульной системы состоит в создании семейства башенных кранов разнообразных исполнений на базе узкого ряда базовых унифицированных узлов - модулей (как механизмов, так и металлоконструкций). Модульная система способствует снижению затрат на проектирование, развитию специализации производства и, как следствие, снижению себестоимости изготовления и повышению надежности модулей, уменьшению эксплуатационных расходов на техническое обслуживание и ремонт. Наибольшее применение в строительстве получили башенные краны с поворотной башней (платформой). По сравнению с кранами с неповоротной башней они имеют меньшую массу, так как расположение механизмов и балласта в нижней части крана понижает положение его центра тяжести и точки приложения равнодействующей ветровой нагрузки. Кроме того, они отличаются малыми сроками монтажа и демонтажа, удобством транспортирования и технического обслуживания. Башенные краны с поворотной башней. Башня крана 2 (рис.77) крепится к поворотной платформе 4, которая через опорно-поворотное устройство 6 опирается на ходовую часть 5. На поворотной платформе размещаются: противовес 7, грузовая 8, стреловая 9 лебедки и механизм вращения поворотной платформы 3. Стрела 1 крепится шарнирно к башне и удерживается канатными тягами 12, которые через направляющие блоки соединены с подвижной обоймой стрелового полиспаста 10. Подъем и опускание груза выполняются грузовым полиспастом 13 с помощью грузовой лебедки и крюковой подвески. Управление краном ведется из кабины 11. В башенных кранах для механизма подъема груза в зависимости от грузоподъемности применяют одиночные и сдвоенные полиспасты двух, трех, четырех и большей кратности. Крюковые подвески состоят из грузового крюка, траверсы, двух боковых щек, осей с установленными на них блоками. Грузовой крюк крепится в траверсе на упорном подшипнике, благодаря чему он может свободно поворачиваться и предохранять грузовой канат от закручивания. Число блоков в подвеске определяется кратностью полиспаста, а также необходимостью изменения ее для повышения грузоподъемности крана без увеличения мощности грузовой лебедки. В некоторых конструкциях кранов с большой высотой подъема груза применяют подвески с разнесенными блоками (рис.78, поз.15} для предотвращения закручивания каната. Изменение вылета груза осуществляется наклоном стрелы (рис.11,а) или перемещением каретки с грузом вдоль горизонтальной стрелы (рис.77,б). При оборудовании крана горизонтальной балочной стрелой грузовая каретка перемещается вдоль стрелы с помощью тяговой электрореверсивной лебедки 14, расположенной на стреле или на поворотной платформе. Тяговый канат навивается на барабан лебедки, а два свободных его конца огибают направляющие блоки и крепятся с разных сторон к каретке 15 (рис.77,д). Рис.77. Башенный кран с поворотной башней: а - схема с подъемной стрелой; б - схема запасовки грузового каната при подъемной стреле и четырехкратном полиспасте; в - тоже, при двукратном полиспасте; г - схема крана с горизонтальной и наклонной с переломом балочной стрелой; д - схема запасовки тягового каната при горизонтальной стреле; е - то же, грузового каната; ж - то же, грузового и тягового канатов при наклонной с переломом балочной стреле Рис.78. Башенный кран с неповоротной башней: а - схема крана; схемы запасовки канатов; б - перемещения противовеса; в - перемещения каретки; г - подъема груза при четырехкратном полиспасте; д - то же, при двукратном полиспасте; е ‑ график грузоподъемности На каретке размещены блоки грузового каната. При перемещении каретки блоки обкатываются по грузовому канату и груз, не изменяя положения по высоте, перемещается вдоль стрелы (рис.77,е). При необходимости изменения вылета груза наклоном стрелы грузовая каретка фиксируется на стреле. Высота подъема груза при горизонтальной стреле ниже, чем при наклонной. Однако горизонтальное перемещение груза вдоль стрелы требует меньшей энергии, чем перемещение этого груза подъемом всей стрелы и одновременно упрощает операции по наводке монтажного элемента на место монтажа. У кранов с наклонной стрелой при изменении вылета груз одновременно изменяет свое положение и по высоте. Для устранения этого недостатка необходимо обеспечить горизонтальное перемещение груза при изменении вылета стрелы. На рис.77,б, в представлена схема запасовки (канатоведения) грузового каната при четырех- и двухкратном полиспасте. Один конец грузового каната закреплен на грузовом барабане, а второй - на стреловом барабане меньшего диаметра в обратном по отношению к стреловому направлении. При изменении вылета крюка грузовой канат будет сматываться (или наматываться) со стрелового барабана при неизменном по высоте положении крюка. Балочная стрела с грузовой кареткой может быть установлена и в наклонном с переломом в 30° положении. Грузовая каретка по приведенной на рис.77,ж схеме может перемещаться по наклонной стреле при сохранении горизонтального хода груза и увеличенной высоте его подъема. Однако изготовление кранов с нижним расположением опорно-поворотного устройства, у которых вращается весь кран, кроме его ходовой части, при большой грузоподъемности с большой высотой подъема груза приводит к значительному увеличению всей массы крана. Поэтому башенные краны грузоподъемностью более 10 т изготовляются с неповоротной башней и вращающейся только верхней частью крана. Кран с неповоротной башней и горизонтальной стрелой (рис.78). Башня крана 1 через опорную часть - раму 2 или портал - установлена на ходовые тележки 3, которые перемещают кран по рельсовому пути. На опорной части расположен балласт 4, обеспечивающий устойчивость крана в рабочем и нерабочем состояниях. Поворотная головка 12 опирается на верхнюю секцию башни через опорно-поворотное устройство 6. Стрела 14 и противовесная консоль 7 шарнирно закреплены на поворотной головке и удерживаются растяжками 10. На противовесной консоли размещены грузовая лебедка 9, лебедка передвижения противовеса 11 и противовес 8, уравновешивающий верхнюю часть крана. По нижнему поясу стрелы перемещается грузовая каретка 15 с помощью тяговой лебедки 13, размещенной внутри корневой секции стрелы. Наращивание башни осуществляют с помощью монтажной стойки 5. Для подъема груза применяют двукратные (рис.78,д) или четырехкратные (рис.78,г) грузовые полиспасты, обеспечивающие различные грузовые характеристики. Запасовка канатов механизмов передвижения и грузовой каретки показана на рис.78,б, в. Кран КБ-674А с неподвижной башней имеет свыше десяти исполнений, отличающихся высотой башни, длиной стрелы и грузовой характеристикой, что обусловило его широкое применение для механизации строительно-монтажных работ при возведении высотных жилых и административных зданий, а также промышленных объектов. Приставные (стационарные) башенные краны (рис.79) применяют при строительстве высотных сооружений (высотой 150 м и более). Они выполняются с поворотной головкой, горизонтальной стрелой и перемещающейся по ней грузовой кареткой. Приставные краны монтируют на фундаменте, который может быть специальным или являться частью фундамента здания. Увеличение высоты башни кранов осуществляется методом подращивания снизу или методом наращивания ее сверху промежуточными секциями, длина которых составляет 2,5...7 м. У приставных кранов и кранов с неповоротной башней, имеющих значительную высоту подъема крюка, наращивание ведется методом сверху. При наращивании башни две крайние верхние секции крепят к монтажной стойке 2 и расстыковывают между собой. Предварительно промежуточная секция 4 поднимается крюковой подвеской и навешивается на выдвижную раму 3. Запасовка канатов монтажного полиспаста показана на рис.79,г. Монтажной лебедкой 7 верхняя часть крана с оголовком, стрелой и противовесной консолью перемещается вверх по направляющим стойки и в образовавшееся между расстыкованными секциями пространство ручной лебедкой заводится новая промежуточная секция. Башня крана крепится к зданию с помощью закладных рам 1, монтируемых между двумя секциями (рис.79,в). У башенных кранов, башня которых охвачена порталом (см. рис.77), применяют метод подращивания секций башни снизу, при котором очередная промежуточная секция заводится снизу, пристыковывается к башне и с помощью монтажной лебедки выдвигается вверх. Метод подращивания проще, так как работы ведутся с земли, но требует более мощных лебедок для подъема башни. Самоподъемные краны. Их изготовляют грузоподъемностью до 15 т с грузовым моментом до 3300 кНм. Вертикальное перемещение крана осуществляется следующим образом (рис.80). Башня крана 1 опирается на опорные балки с откидными упорами 3 и охвачена вертикально подвижной обоймой 2, также снабженной откидными упорами 4, но в другой плоскости. Специальной лебедкой 5 обойма снимается с упоров и поднимается на высоту двух этажей и вновь устанавливается на упоры. После этого башня и опорные балки снимаются со своих упоров, подтягиваются на высоту двух этажей и устанавливаются на каркас здания. Демонтаж крана ведется в обратной последовательности. При такой конструкции крана не (требуется большая длина башни. Самоподъемные краны применяются на строительстве зданий с металлическим каркасом. Рис.80. Схема перемещения самоподъемного крана: а ‑ исходное положение; б - подъем обоймы; в - подъем крана Специальные монтажные башенные краны. Такие краны изготовляются с грузовым моментом 10000...15000кН·м в нескольких исполнениях, в том числе для гидротехнического строительства. Для выполнения монтажных операций одновременно используют два или три башенных крана. Краны располагают таким образом, чтобы они могли работать раздельно - каждый в своей зоне и совместно - при установке наиболее тяжелых блоков и технологического оборудования. Схема башенного крана с грузовым моментом 10000 кН·м представлена на рис.81. Конструкция крана существенно отличается исполнением металлоконструкций и механизмов. Поворотная часть крана опущена внутрь портала 6. Портал состоит из цилиндра, трех опорных ног и опорной диафрагмы 3. На опорной диафрагме портала установлены подпятник 4 и цевочное колесо механизма вращения. Башня крана 1 опирается на подпятник и на горизонтальные опорные катки 14, установленные в диафрагме секции башни, обкатывающиеся по кольцевому рельсу цилиндра. Портал опирается на ходовые тележки 5, каждая из которых передвигается по двухколейному рельсовому пути. Он служит также для размещения на нем балласта и пропуска под краном железнодорожного подвижного состава. Краны такого типа снабжаются стрелами 10 с удлинителями (гуськами) 11 и оборудуются механизмами с полиспастами главного 13 и вспомогательного 12 подъема. Грузоподъемность вспомогательного подъема постоянна на всех вылетах. У большинства моделей кранов вылет изменяется наклоном стрелы с помощью стреловой лебедки и стрелового полиспаста 9. Для уравновешивания стрелы и груза кран снабжен противовесной консолью 8 и противовесом 7. Лебедки крана, пускорегулирующая аппаратура и пульт управления краном размещаются в машинном отделении 2, опоясывающем башню и вращающемся вместе с ней. Рис.81. Специальный монтажный кран с грузовым моментом 10000кН-м: а - схема крана; б - график грузоподъемности и высоты подъема крюка; / - высота подъема вспомогательного крюка; //-то же, основного крюка; /// - грузоподъемность при четырехкратном полиспасте; /V - то же, при двукратном полиспасте: V - грузоподъемность вспомогательного крюка Стреловые колесно-рельсовые краны (СКР). Отличительной особенностью СКР является наличие у них башенно-стрелового оборудования (шарнирно сочлененных стрел) и специальных рельсовых путей, ширина колеи которых достигает 15м. Эти краны имеют грузоподъемность 30...100т при грузовом моменте 15000....30000кН·м. Большие значения вылетов (6,6...31м) и высот подъема груза (30...145м) достигаются при наибольшей грузоподъемности. Так, кран с грузовым моментом 30000 кН·м способен поднять груз 100т на высоту 107м при вылете 30м. Большая грузоподъемность при значительных вылетах и высоте подъема груза создает экономическую целесообразность применения таких кранов на новом строительстве или при реконструкции промышленных объектов и предприятий, например для монтажа конструкций угольных ГРЭС с блоками 800 и 1000 мВт, зданий котлоагрегатов и аппаратных отделений АЭС и др. Башенные краны имеют многодвигательный электропривод с питанием от внешней электросети напряжением 220/380В через кабель и токоприемник. Всеми механизмами крана управляет машинист из кабины, в которой размещена аппаратура управления. Рабочие движения башенных кранов выполняются с помощью механизмов подъема груза, изменения вылета, поворота и передвижения. Для механизмов подъема груза и изменения вылета применены электрореверсивные лебедки. Регулирование скорости подъема и опускания груза в электрореверсивных лебедках с двигателями переменного тока возможно только в ограниченных пределах, определяемых жесткой внешней механической характеристикой крановых асинхронных двигателей. Вместе с тем развивающиеся тенденции в укрупнении монтажных элементов и ограничении допусков на их монтаж требуют от грузоподъемных машин плавной посадки строительных конструкций на место установки. С этой целью в электрореверсивных лебедках, используемых в кранах в качестве механизмов подъема грузов, применяют тормозные генераторы (вихревые тормоза), двигатели с частотным регулированием скорости на переменном токе или двигатели постоянного тока, позволяющие получить значительно большие пределы регулирования скоростей, повышать скорости подъема и опускания малых грузов и пустого крюка, осуществлять плавное регулирование скорости при подъеме и торможении груза. Электрореверсивная лебедка с тормозным генератором и характеристика тормозного генератора показаны на рис.82. Тормозной генератор монтируется на противоположной от двигателя 3 стороне редуктора. Рис.82. Кинематическая схема электрореверсивной лебедки с тормозным генератором (а) и характеристика тормозного генератора (б) Рис.83. Схема многоскоростной лебедки с несимметричным дифференциалом Статор генератора 1 жестко закреплен на корпусе редуктора, а ротор 2 - с ротором электродвигателя и вращается вместе с ним. При вращении ротора генератора в постоянном магнитном поле неподвижного статора в нем создается в результате взаимодействия полей тормозной момент, пропорциональный скорости вращения ротора и регулируемому току возбуждения обмоток статора. При наложении характеристики генератора на внешнюю механическую характеристику двигателя получают совместные характеристики с плавно изменяющимися малыми скоростями опускания груза. В некоторых конструкциях башенных кранов для механизма подъема груза используют две электрореверсивные лебедки, совместная работа которых значительно расширяет диапазон рабочих скоростей (рис.79,б). По такой схеме возможна совместная работа барабанов 5 и 6 в одном или разных направлениях, работа только одного барабана при заторможенном втором. В монтажных кранах большой грузоподъемности применяют многоскоростные лебедки с несколькими двигателями и барабанами. На рис.83 показана схема такой грузовой лебедки крана с грузовым моментом 10000 кН·м. Кинематическая схема основана на применении редуктора 5 с несимметричным дифференциалом 6. Электродвигатели 2 и 11 посредством зубчатых муфт 3 и 10 соединены с валами 7 и 8 несимметричного дифференциала. На валах двигателя установлены колодочные тормоза 4 и 9. На выходных валах редуктора смонтированы барабаны 1 и 12, свободно вращающиеся на оси 13. В лебедке, изготовленной по этой схеме, можно получить четыре скорости в каждом направлении: первая - при вращении обоих двигателей в одном направлении; вторая - при вращении только двигателя 2; третья - при вращении только двигателя 11; четвертая - при вращении двигателей 2 и 11 в противоположных направлениях. Опорная часть передвижных башенных кранов (рис.84,а) включает нижнюю ходовую раму 3, шарнирные кронштейны 2 и четыре ходовые тележки 1. В рабочем положении ходовые тележки удерживаются тягами 5 в соответствии с шириной рельсового пути. В транспортном положении тележки устанавливают вдоль продольной оси, уменьшая ширину неповоротной части крана. Шарнирное крепление тележек с ходовой рамой обеспечивает крану возможность перемещения по криволинейному пути и не требует демонтажа тележек при переводе крана в транспортное положение. Рис.84. Опорная часть передвижных башенных кранов: а – общий вид; б ‑ схемы балансирных ходовых тележек; в – кинематическая схема механизма передвижения Для лучшего вписывания в кривые участки пути приводные ходовые тележки располагают по одной стороне крана. Ходовые тележки (приводные и неприводные) могут иметь два, три и большее число ходовых колес (рис.84,б). Для равномерного распределения нагрузок между колесами они объединяются в балансирные тележки. Механизм передвижения приводных ходовых тележек (рис.84,в) состоит из электродвигателя 10, муфты с тормозом 9, редуктора 8 и открытой зубчатой передачи 6, приводящей во вращение ходовые колеса 7. На нижней ходовой раме укреплено опорно-поворотное устройство 4, которое воспринимает вертикальные и горизонтальные усилия от поворотной части крана. У большинства кранов оно выполнено в виде специального упорного подшипника большого диаметра, состоящего из наружного 13 и внутреннего 11 колец, шариковых или роликовых тел качения 12 и зубчатого венца. Зубчатый венец и внутреннее колесо крепятся к неподвижному основанию, а наружное кольцо соединено с поворотной платформой. Кинематические схемы механизмов вращения показаны на рис.85. Механизм вращения (рис.85,а) состоит из двигателя 2, цилиндрического или планетарного редуктора 1 и тормоза 3. Выходная шестерня механизма 4, установленного на поворотной платформе, находится в постоянном зацеплении с неподвижным зубчатым венцом и заставляет поворачиваться платформу вокруг оси 1-1. Механизмы вращения тяжелых монтажных башенных кранов выполняются с цевочным зацеплением поворотного венца с выходным колесом редуктора или с канатным приводом, принципиальные схемы которых представлены на рис. 85,б, е. Они снабжаются муфтами предельного момента, срабатывающими при действии на кран чрезмерных инерционных и ветровых нагрузок. Стреловые самоходные краны Стреловые самоходные краны широко используются при производстве строительно-монтажных и погрузочно-разгрузочных работ. Основным достоинством стреловых самоходных кранов является автономность их привода, способность быстрого перебазирования с одного объекта на другой, большое разнообразие сменного оборудования. Стреловые самоходные краны классифицируют по типу ходового оборудования и привода, по исполнению и виду стрелового оборудования. По типу ходового оборудования их разделяют на краны автомобильные, пневмоколесные, на специальном шасси автомобильного типа, гусеничные, на короткобазовом шасси, на тракторах и прицепные. По типу привода краны бывают с одно- и многомоторным (индивидуальным) приводом. Чаще применяют многомоторный привод - электрический, дизель-электрический, гидравлический или комбинированный (с различными типами привода отдельных механизмов). По исполнению и виду стрелового оборудования стреловые самоходные краны выпускаются с не выдвижными (постоянной длины), выдвижными и телескопическими стрелами. Длина выдвижных стрел изменяется без нагрузки, телескопических - с нагрузкой на крюке. Телескопические стрелы в сочетании с гидроприводом преимущественно применяют в конструкциях автомобильных кранов и кранов на специальном шасси автомобильного типа, так как благодаря взаимному перемещению секций относительно друг друга обеспечивается наводка монтажного элемента на место установки, в том числе и в труднодоступных местах. Длину стрел изменяют вставкой дополнительных секций или установкой управляемых гуськов. На стреловых кранах широко используется башенно-стреловое оборудование. Паспортная грузоподъемность всех стреловых кранов (кроме гусеничных) может быть реализована только при работе на выносных опорах, когда ходовое оборудование полностью освобождается от нагрузки. При работе без выносных опор грузоподъемность снижается в несколько раз. Движение самоходных кранов с грузом допускается со значительными ограничениями по грузоподъемности и скорости, указываемой в технической характеристике крана, и только при стреле, расположенной вдоль оси ходовой части крана. Кранам, выпускаемым заводами, присваивается индекс, состоящий из двух букв - КС (кран стреловой) и четырех цифр. Цифры означают: первая - размерную группу, вторая - тип ходового оборудования, третья - исполнение стрелового оборудования, четвертая - порядковый номер модели. После цифр в индексе могут указываться очередная модернизация (А, Б, В) и климатическое исполнение (ХЛ, Т, ТВ). Так, индекс КС-8362ХЛ означает: кран стреловой грузоподъемностью 100 т, пневмоколесный с гибкой подвеской, второй модели в северном исполнении. Действует и другая индексация. Например, МКГ-25БР - монтажный кран гусеничный, грузоподъемностью 25т с башенно-стреловым оборудованием и раздвижными гусеницами, СКГ-63А - стреловой кран гусеничный, грузоподъемностью 63 т, модернизация А. Автомобильные краны. Автомобильные краны выпускаются грузоподъемностью 4; 6,3; 10 и 16т. Их монтируют на двух- или трехосном шасси серийно выпускаемых грузовых автомобилей. Привод всех механизмов автомобильных кранов осуществляется от двигателя автомобиля. По типу привода различают автомобильные краны с механическим (преимущественно малых типоразмеров),гидравлическим и электрическим приводом. Кроме основной стрелы краны оснащаются удлиненными стрелами, стрелами с гуськами, башенно-стреловым оборудованием, а гидравлические краны - телескопическими выдвижными стрелами. В зависимости от массы поднимаемого груза и вылета стрелы, краны могут работать на выносных опорах или без них, перемещаться с грузом в пределах строительной площадки, масса которого меньше номинального на соответствующем вылете, со скоростью до 5 км/ч при положении груза вдоль оси крана («стрела назад») и поднятом на высоту не более 0,5 м. При механическом приводе движение от двигателя рабочим механизмам передается через систему промежуточных передач. При этом скорость рабочих движений регулируют частотой вращения двигателя и коробками перемены передач, а направление вращения - коническими и цилиндрическими реверсами. Для управления механизмами (муфтами, тормозами) применяют пневматическую систему управления, действующую от компрессора, приводимого в работу от двигателя автомобиля. На рис.86. показана схема автомобильного крана с механическим приводом. Для снижения нагрузок на шасси автомобиля и обеспечения его устойчивости шасси 1 усиливают дополнительной рамой 4, которую оборудуют выносными опорами 3 и 8 и стабилизирующим устройством 6, блокирующим подвеску автомобиля при работе крана. Поворотная платформа 9 вращается на роликовом опорно-поворотном устройстве 7, закрепленном на дополнительной раме. На поворотной платформе кроме стрелы размещены: противовес 10, двуногая стойка 11, реверсивно-распределительный механизм 13, механизм вращения 14, грузовая 15 и стреловая 12 лебедки, кабина крановщика и электрооборудование. Крутящий момент двигателя через коробку перемены передач, коробку отбора мощности 2 и промежуточный редуктор 5 передается реверсивно-распределительному механизму 13 и далее при переключении муфт в распределительной коробке - механизму вращения 14, грузовой 15 и стрелоподъемной 12 лебедкам. Кинематическая схема позволяет совмещать операции подъема груза с поворотом поворотной платформы. Гидравлический и электрический приводы существенно упрощают кинематическую схему крана, расширяют технологические возможности крана и обеспечивают более глубокое регулирование скоростей рабочих движений. Рис.86. Автомобильный кран с механическим приводом (а) и его кинематическая схема (б) На рис.87,а показан общий вид гидравлического крана. Основным видом рабочего оборудования является телескопическая стрела 1, состоящая из подвижных и неподвижной секций. Передвижение подвижной секции производится гидроцилиндром 2 двустороннего действия. Для увеличения подстрелового пространства на подвижной секции устанавливают гуськи разной длины и под различными углами к ее продольной оси Изменение угла наклона стрелы производится параллельно действующими гидроцилиндрами 3 с фиксацией их штоков в заданном положении гидрозамками. Подъем и опускание груза осуществляются грузовой лебедкой, состоящей из гидромотора 10, редуктора 8, барабана 9 и нормально-замкнутого тормоза. Механизм вращения 7 состоит из гидромотора 6, редуктора 4, на выходном валу которого установлена шестерня, входящая в зацепление с неподвижным венцом опорно-поворотного круга. Фиксирование механизма поворота осуществляется тормозом 5. Рис.87. Гидравлический автомобильный кран: а - общий вид и кинематические схемы механизмов; б - график грузоподъемности и высоты подъема груза крана четвертой размерной группы Гидравлический насос 11 приводится в движение от двигателя автомобиля 14 через коробку передач 13 и редуктор отбора мощности 12. Система привода и управления им допускает совмещение операций: подъем и опускание груза - с подъемом и пусканием стрелы, с поворотом платформы, с выдвижением и втягиванием секции телескопической стрелы; подъем и опускание стрелы - с выдвижением и втягиванием ее секции, с поворотом платформы; поворот платформы - с выдвижением и втягиванием секции стрелы. На рис.87,б показаны: 1) характеристика грузоподъемного крана четвертой размерной группы: а - при работе на выносных опорах со стрелой 9,75...21,7 м; б - для телескопической стрелы с гуськом общей длиной 27 м; в - при работе без выносных опор; 2) высота подъема крюка: I - для стрелы с гуськом; II - для стрелы длиной 21,7; III-то же, 9,75 м. При дизель-электрическом приводе каждый механизм имеет индивидуальный электродвигатель, получающий энергию от генератора трехфазного тока, вращаемого двигателем автомобиля. Автомобильные краны оснащаются устройствами, обеспечивающими их безопасную эксплуатацию: ограничителями грузоподъемности, высоты подъема крюка, угла наклона стрелы, указателями крена и грузоподъемности. Пневмоколесные краны. Они имеют грузоподъемность 25, 40, 63 и 100 т. Большая грузоподъемность пневмоколесных кранов в сочетании со значительными высотой подъема (до 55 м) и вылетом крюка (до 38м) обусловили их широкое использование на строительстве промышленных предприятий, сооружений, тепловых электростанций и установке технологического оборудования. Пневмоколесный кран состоит из двух основных частей: поворотной и ходовой, соединенных между собой опорно-поворотным устройством. На поворотной части крана располагаются рабочее оборудование, силовая установка, механизм главного и вспомогательного подъема груза, механизм изменения вылета стрелы, механизм вращения поворотной части и кабина управления. Рабочим оборудованием крана служит основная решетчатая стрела, удлиненные вставками стрелы с управляемыми и неуправляемыми гуськами различных размеров, а также башенно-стреловое оборудование. Все механизмы крана имеют индивидуальный электрический привод постоянного тока по системе Г–Д (генератор – двигатель). Силовая установка обеспечивает глубокое регулирование рабочих скоростей в широком диапазоне путем изменения напряжения генератора, питающего якори двигателей, что особенно существенно для механизмов подъема груза и передвижения крана при выполнении монтажных операций. Ходовая часть крана состоит из сварной ходовой рамы, опирающейся на ведущие и управляемые мосты автомобильного типа, и выносных опор. Количество мостов (2...5) зависит от грузоподъемности крана. При большой грузоподъемности мосты крана объединяются в балансирные тележки с жесткой подвеской к ходовой раме. Управление передвижением из кабины машиниста и жесткая подвеска мостов ограничивают скорость передвижения крана до 18 км/ч. В рабочем положении кран опирается на выносные опоры. Допускается работа крана без выносных опор и передвижение его с грузом на крюке в соответствии с грузовой характеристикой крана. На рис.88 показан общий вид мощного пневмоколесного крана грузоподъемностью 100 т, схемы запасовки при работе с основным и сменным оборудованием, характеристики грузоподъемности для некоторых его видов. Кран оборудован основной стрелой длиной 15 м. Длину последней с помощью секций можно увеличивать до 26, 25, 30, 40, 50 и 55 м. Стрелы длиной 20...40 м оснащают неуправляемым гуськом,; длиной 45...55 м - управляемым. Гуськи крана состоят из отдельных секций длиной по 5 м каждая. При работе крана без гуська лебедки основного и вспомогательного подъемов используются для подъема основного груза; при оборудовании управляемым гуськом лебедка главного подъема обеспечивает изменение вылета гуська. Силовая установка состоит из дизеля 1, вращающего основной 2 и вспомогательный 3 генераторы, насоса 5 гидравлической системы управления выносными опорами. При длительной работе на площадке вместо дизеля используют электрический двигатель 4, питаемый от сети переменного тока. Основной генератор обеспечивает работу двигателей основного и вспомогательного подъемов, стрелоподъемного механизма и механизма передвижения. Вспомогательный генератор питает двигатель механизма вращения. Механизмы кранов состоят из рабочих двигателей, редукторов, соединительных муфт и тормозов и исполнительных органов (барабанов, зубчатых колес). Кинематическая схема крана позволяет совмещать операции: подъем и опускание груза на крюке главного подъема с поворотом крана; подъем и опускание стрелы с подъемом и опусканием груза; подъем и опускание груза крюком вспомогательного подъема с поворотом крана. Пневмоколесный кран транспортируется собственным ходом, на буксире к тягачу или по железной дороге. Краны на специальных шасси автомобильного типа. По своему технологическому назначению краны данного типа должны обеспечивать эффективную работу на рассредоточенных объектах, иметь большую грузоподъемность, хорошую проходимость и маневренность в условиях строительной площадки. В современных конструкциях кранов эти требования реализуются путем применения специальных шасси автомобильного типа, гидравлического привода механизмов крана и телескопических стрел, что создает им значительные преимущества по сравнению с пневмоколесными кранами с решетчатыми стрелами. Грузоподъемность кранов на специальных шасси 25...500 т, скорость передвижения 60...70 км/ч. По конструкции специальные шасси существенно отличаются от обычных шасси автомобиля числом приводных и управляемых осей, их распределением на базе, конструкцией подвесок и управления. Для удовлетворения требований о предельной нагрузке на ось специальные шасси изготовляют многоосными (3...8 осей). Число приводных осей назначают, исходя из условий достижения проходимости при движении по стройплощадке, а число управляемых осей выбирается из расчета минимального радиуса поворота, достаточного для вписывания крана в сушествующую дорожную сеть. На рис.89 показан общий вид крана грузоподъемностью 120 т на шестиосном шасси с колесной формулой 12Х8 с четырьмя управляемыми осями. Отличительной особенностью кранов на специальных шасси является также наличие у них двух силовых установок, из которых одна размещена на шасси .1, а вторая - на поворотной части крана 4. Силовая установка, расположенная на шасси, обеспечивает передвижение крана и привод гидравлических насосов для управления выносными опорами 6. Силовая установка поворотной части крана обеспечивает работу крановых механизмов. Она состоит из дизеля, гидравлических насосов (одного или нескольких), питающих через гидрораспределители гидравлические моторы лебедок главного и вспомогательного подъемов 5 и механизма вращения крана. Рис.89. Стреловой кран на специальном шасси автомобильного типа грузоподъемностью 120т: а – общий вид; б – график высоты подъема груза Кроме того, эти насосы питают гидроцилиндры подъема стрелы 3 и гидроцилиндры выдвижения секций телескопической стрелы 2. Гидропривод кранов позволяет получить широкий диапазон скоростей рабочих движений механизмов за счет совмещения расходов жидкости двух напорных линий по параллельной или последовательной схеме, а также совмещение рабочих движений в разных вариантах. Управление рабочими операциями крана производится из кабины, расположенной на поворотной части. Механизмы лебедок состоят из одного или двух гидромоторов, цилиндрических редукторов, встроенных в барабаны, колодочных или дисковых тормозов. Телескопические стрелы конструктивно выполняются из трех (у кранов грузоподъемностью 25 и 40 т) и четырех (у кранов грузоподъемностью 63 и 100 т) секций и оснащаются удлинителями различных размеров. Выдвижение секций осуществляется гидроцилиндрами, а последней секции - канатным приводом. При работе крана вся нагрузка от собственной силы тяжести и массы груза воспринимаются выносными опорами, при этом горизонтальность платформы контролируется системой автоматики. Отечественной промышленностью выпускаются краны на специальных шасси грузоподъемностью 25, 40, 63 и 100 т. Краны на короткобазовом шасси. Они бывают двухосными, с обеими ведущими и управляемыми осями и базой в пределах 1,8...2,0 м, имеют малый радиус поворота и предназначены для работы в стесненных условиях. Гидравлические насосы приводятся от коробки отбора мощности привода шасси. Краны изготовляются грузоподъемностью 6,3...10, 16 и 25 т. Гусеничные краны. Применение для стреловых кранов гусеничного ходового оборудования привело к созданию монтажных гусеничных кранов с большой номенклатурой их по грузоподъемности - 16, 25, 40, 63, 100, 160, 250 т. Гусеничные краны работают без выносных опор и могут передвигаться в пределах строительной площадки в любом направлении со скоростью 0,5...1,0 км/ч. Высокая маневренность, а также большая грузоподъемность обусловили их широкое применение в различных отраслях строительства на объектах с большими и в том числе с рассредоточенными объемами работ для монтажа укрупненных конструкций и технологического оборудования. Эти качества создали гусеничным кранам высокую конкурентную способность по отношению к специальным башенным кранам, требующим устройства подкрановых путей. На рис.90 приведена конструктивная схема монтажного гусеничного крана с различными видами рабочего оборудования. Он состоит из поворотной платформы, опирающейся через опорно-поворотное устройство на ходовую часть крана. На поворотной платформе монтируются рабочее оборудование, силовая установка, механизмы стреловой и грузовых (основного и вспомогательного подъема) лебедок, механизм вращения и управления краном. Гусеничные краны изготовляются с механическим (групповым) и электрическим приводом. Для тяжелых гусеничных кранов грузоподъемностью 25т и более применяется электрический привод по системе двигатель - генератор - двигатель. Кинематические схемы силовой установки и механизмов показаны на рис.91,а. Ходовая часть гусеничных кранов состоит из неповоротной рамы, опирающейся на две приводные гусеничные тележки с многоопорными гусеничными звеньями, обеспечивающими низкие (до 0,1МПа) удельные давления на грунт. Механизмы передвижения тележек выполняются с независимым приводом каждой гусеницы, либо с приводом от одного или от двух двигателей, работающих на один вал. Кинематическая схема механизма передвижения с независимым приводом монтажного гусеничного крана дана на рис.91,б. Привод каждой гусеницы 7 состоит из тихоходного электрического двигателя, редукторов, ведущей звездочки гусеницы и тормоза. Поворот крана осуществляется торможением одной из гусениц. Для увеличения опорного контура при работе поперек гусениц у ряда моделей гусеничных кранов применяют раздвижные гусеничные тележки. Рис.91. Кинематические схемы механизмов гусеничного крана: а - расположенных на поворотной платформе; б - то же, на ходовой части; 1 - стреловая лебедка; 2 - силовая установка; 3 ‑ механизм вспомогательного подъема; 4 - механизм вращения; 5 - механизм главного подъема; 6-механизм передвижения; 7-гусеницы Перебазирование гусеничных кранов с одной строительной площадки на другую осуществляется с помощью специальных транспортных средств - тяжеловозов. Специальные краны-трубоукладчики. Используются в строительстве нефте- и газопроводов для укладки сварных трубопроводов в траншею, обслуживания очистных и изоляционных машин и других подъемно-транспортных операций. Стрела крана монтируется сбоку трактора, который в рабочем положении передвигается вдоль траншеи. Кран-трубоукладчик (рис.92) состоит из базового трактора 1, стрелы 4, лебедок для полиспастов независимого подъема стрелы 3 и груза 5 и выдвижного противовеса 2. Ходовое оборудование крана должно обеспечивать надежную продольную и поперечную устойчивость машины и быть приспособленным к работе в сложных дорожных и климатических условиях. Для этого оно выполняется с расширенной колеей, удлиненными и уширенными гусеницами, а для увеличения силы тяги - ходоуменьшителями. Независимый привод стреловой и грузовой лебедок, а также изменение вылета противовеса осуществляются от вала отбора мощности трактора через редукторы. У некоторых моделей кранов привод - гидравлический. Грузоподъемность крана зависит от диаметра укладываемого трубопровода. Так, для укладки трубопроводов малых диаметров (425, 720 мм) применяют трубоукладчики грузоподъемностью 6,3...12,5 т; для средних диаметров (1020 мм) - грузоподъемностью до 30 т; больших диаметров (1420, 1620 мм) - грузоподъемностью до 80 т. В укладке длинных сварных труб одновременно участвуют три-четыре машины. Козловые, мостовые и кабельные краны Козловые, мостовые и кабельные краны принадлежат к кранам пролетного типа. По сравнению со стреловыми кранами они имеют постоянную грузоподъемность по всей площади обслуживаемой зоны, большую устойчивость, меньшую массу, но менее маневренны и сложнее в монтаже. Козловые краны. Их широко используют для механизации погрузочно-разгрузоч-ных работ на складах и полигонах заводов строительных изделий, на площадках укрупнительной сборки, монтаже строительных конструкций и технологического оборудования, при строительстве главных корпусов тепловых и атомных электростанций, укладке бетона в плотину гидростанций, монтаже оборудования доменных и цементных обжиговых печей и другого тяжелого промышленного оборудования. Козловые краны разделяют на монтажные и общего назначения. Краны общего назначения имеют грузоподъемность до 5 т, монтажные - до 500 т. Размеры пролета и высоты подъема груза устанавливают в зависимости от технологического назначения. Несущей конструкцией козлового крана (рис.93) является мост 2 с двумя опорами 7. По мосту крана перемещается грузовая тележка 3 с грузозахватным устройством. Опоры крана устанавливаются на ходовые тележки 8, каждая из которых перемещается по двурельсовому пути. Мосты кранов малой (до 5 т) грузоподъемности изготовляют в виде пространственной трехпоясной фермы и ездовой балки двутаврового профиля, по которой передвигается электроталь. Мосты кранов средней и большой грузоподъемности выполняются в виде четырехпоясной решетчатой фермы прямоугольного или трапецеидального сечения. Грузовая тележка этих кранов может перемещаться по нижнему или верхнему поясу моста. Распространены комбинированные конструкции кранов, у которых по верхнему поясу перемещается грузовая тележка основного, а по нижнему - вспомогательного механизма 9 меньшей грузоподъемности. Мосты кранов выполняются с консолями и без них. Длина консолей достигает 25...30% от длины пролета. В этом случае тележка вспомогательного подъема перемещается по всей длине пролетного строения. При больших пролетах одна из опор крана обычно жестко соединяется с мостом, а другая - шарнирно. Шарнирная опора устраняет опасность заклинивания ходовых тележек при температурных изменениях или изменении положения подкрановых путей. При небольших пролетах обе опоры могут быть жесткими. Передвижение грузовой тележки вдоль моста осуществляется с помощью канатов и электрореверсивной лебедки / (рис.93,б). Механизм подъема имеет два полиспаста 4, расположенных симметрично с обеих сторон моста и работающих на общую траверсу 5. Верхние блоки полиспастов установлены в подшипниках тележки, а нижние - на траверсе. У тяжелых монтажных кранов для достижения малых скоростей посадки груза для механизма подъема применяют четыре лебедки (рис.20,в). При такой подвеске скорости подъема (опускания) можно изменять в широких пределах путем включения всех лебедок, либо лебедок 10 и 11 или 12 и 13, либо лебедок 10 н 11 в одну сторону, а лебедок 12 и 13 - в другую. Для уменьшения нагрузки на мост грузовые и тяговые лебедки располагают на опорах или на жестких поперечных балках, соединяющих стойки опоры. Управление краном осуществляется из кабины 6. На ходовых тележках устанавливают противоугонные захваты с раздельным приводом. Анемометр при ураганном ветре автоматически включает в работу двигатель захвата. Представленный на схеме козловой монтажный кран используется при монтаже котлов тепловых электростанций при открытой установке оборудования и имеет грузоподъемность главного подъема 100 т, вспомогательного 10 т, высоту подъема 37,5м, пролет 31 м, массу 225 т. Большинство козловых кранов - самомонтирующиеся. Мост крана стреловым краном укладывают на шпальные клетки, одновременно устанавливают на рельсы ходовые тележки, стойки опор соединяют шарнирно с поясом моста и тележками, затем левые и правые стойки стягивают посредством лебедки и устанавливают кран в рабочее положение. Стойки опор внизу соединяют жесткими поперечинами (затяжками опор крана). Полукозловые краны. Такие краны (рис.94) обычно устанавливают на большой высоте и передвигают по путям 4, уложенным на строительных конструкциях здания, например, на этажерке главного корпуса ТЭС для монтажа систем пыле-приготовления и золоулавливания. Несущий мост 3 и жесткая опора 5 выполнены в виде Г-образных жестких рам. В связи с тем что нагрузка от крана воспринимается каркасом здания, они должны иметь малую массу. Уменьшение массы крана достигается снижением подвижной нагрузки на мост крана, для чего лебедки механизма подъема 2 и механизма передвижения 1 грузовой тележки устанавливаются на жесткой опоре. В теплоэнергетическом строительстве используются полукозловые краны грузоподъемностью 10...30 т с пролетом II...28 м и высотой подъема 16...60 м. В связи с большой высотой установки полукозловых кранов их рассчитывают на большую ветровую нагрузку и обязательно снабжают противоугонными захватами автоматического действия. Рис.94. Полукозловой кран Рис.95. Мостовой кран Мостовые краны. Эти краны применяют в строительстве электростанций и других объектов при сооружении фундаментов, монтаже оборудования и строительных конструкций. По завершению строительства они остаются в качестве «штатного оборудования» для обслуживания технологического оборудования в процессе эксплуатации. Мостовой кран (рис.95) состоит из двух основных частей - моста 2 и грузовой тележки 3. Мост крана представляет собой металлическую конструкцию, опирающуюся на ходовые колеса, которые приводятся в действие механизмом передвижения моста 6. Последний установлен непосредственно на мосту и осуществляет горизонтальное перемещение крана по рельсовому пути, уложенному на подкрановые балки здания. По конструкции моста различают одно- и двухбалочные мостовые краны. Однобалочные краны выполняют грузоподъемностью до 10 т с небольшим пролетом (5...17 м). При большой грузоподъемности мост крана выполняют из двух продольных балок коробчатого или таврового сечения, соединенных концевыми балками. На продольных несущих балках моста передвигается грузовая тележка. Она состоит из рамы, опирающейся на ходовые колеса, механизмов подъема груза 4 и передвижения 5. В мостовых кранах грузоподъемностью более 20 т часто применяют два механизма подъема груза - главный и вспомогательный; грузоподъемность вспомогательного в 3...5 раз меньше главного механизма подъема. Все три механизма мостового крана - механизм подъема груза, передвижения моста и передвижения тележки - имеют самостоятельные двигатели и приводятся в действие независимо друг от друга. Их выполняют по обычным схемам: двигатель - муфта - тормоз - редуктор - исполнительный орган (ходовое колесо или барабан лебедки). Управление краном ведется из кабины оператора 1, подвешенной к мосту крана. Мостовые краны в энергетическом строительстве имеют большую грузоподъемность главного и вспомогательного подъемов при относительно небольших пролетах и высоте подъема крюка. Так, для обслуживания главных залов ГРЭС применяют краны грузоподъемностью 100т - для главного и 20т - для вспомогательного подъема при пролетах 20...23 м и высоте 20...25 м. Грузоподъемность кранов машинных залов ГЭС достигает 400т - для главного и 100т - для вспомогательного подъемов при примерно аналогичных значениях высот и пролетов. Кабельные краны. В кабельном кране (рис.96) грузовая тележка 6 перемещается тяговым канатом 5 по стальному проволочному несущему канату 3 специальной конструкции, натянутому между двумя мачтами /. Мачты крана растянуты вантами 2, прикрепленными к якорям. Грузовой канат 4 образует полиспаст 8 между блоками на грузовой тележке и на крюковой подвеске. Один конец этого каната закреплен на мачте, а другой - на барабане грузовой лебедки. Натяжение несущего каната обеспечивается полиспастом 7. Между мачтами натянут также поддерживающий канат, на котором размещены устройства для удержания всех канатов на определенном расстоянии друг от друга и относительно несущего каната. Лебедки крана размещены в машинном отделении на опорах мачт. По степени подвижности мачт различают кабельные краны: с обеими неподвижными мачтами; с качающимися мачтами в обе стороны на угол до 8°; с обеими подвижными на тележках мачтами, передвигающимися по рельсовым путям; с одной подвижной мачтой, передвигающейся по дуге окружности, и др. В зависимости от степени подвижности мачт зона обслуживания представляет линию, прямоугольник или сектор круга. Кабельные краны используют для транспортирования строительных материалов через водные препятствия, при строительстве и реконструкции действующих предприятий, подаче крупных блоков, бетона, закладных деталей к объектам ГЭС и прочим труднодоступным местам, где применение других грузоподъемных машин затруднено или становится невозможным. К достоинствам кабельных кранов относится также большая протяженность зоны обслуживания - от 250...400 до 1000 м. Высота подъема груза определяется конкретными условиями рельефа местности и габаритами сооружения. Она назначается такой, чтобы при максимальной стреле провисания несущего каната груз свободно проходил над возводимым или реконструируемым сооружением. Грузоподъемность кабельных кранов 5...15 т, а в отдельных случаях может достигать 25 т и более. Недостатком кабельных кранов являются колебания несущего каната в вертикальной плоскости в результате изменения стрелы провисания при кратковременном снятии нагрузки (например, при разгрузке грейфера, опорожнении бадьи с бетоном и др.), а также необходимость постоянного контроля за натяжением несущего каната и вант. Эксплуатация грузоподъемных машин Эксплуатация грузоподъемных машин в строительстве регламентируется требованиями СНиПов и правил устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов, контроль за соблюдением которых возложен на органы Госгортехнадзора. Эти требования направлены на обеспечение длительной работы грузоподъемных машин с максимально возможной производительностью и обязательное выполнение правил техники безопасности - обеспечение устойчивости кранов, оборудование их устройствами безопасности, систематическое проведение технического освидетельствования кранов и грузозахватных органов и др. Производительность строительных кранов. Среднечасовая эксплуатационная производительность (т/ч) строительных кранов характеризуется массой поднятых грузов за один машино-час: Пэч = 60 Q · kг · kв / tц; где Q - грузоподъемность, т; kг - коэффициент использования крана по грузоподъемности; kв - то же, по времени (значения kг и kв принимают в зависимости от типа рабочего оборудования: при крюковом оборудовании kг=0,8...0,9, kв = =0,75...0,9; при грейферном kг =0,8...0,9, kв =0,85...0,95); tц ‑ продолжительность рабочего цикла, мин; tц= tм + tро, где tм - средняя продолжительность машинного времени цикла, приведенная к конкретным условиям эксплуатации (высота подъема груза, угол поворота крана, длина горизонтального перемещения проекции груза при изменении вылета, расстояние передвижения крана в течение цикла и др.), определяемая с учетом совмещенных движений механизмов, мин; tро - средняя продолжительность ручных операций по строповке, наводке и установке груза в проектное положение, определяемая видом грузозахватных устройств, типом монтажных элементов и квалификацией монтажников, мин. В общем случае (рис.97) tц =2 · [Н / υг+l1 / υ1+ l2 / υ2+α / (360n)] · k + tро, где Н=Н1+h - высота подъема груза, м; Н1 ‑ высота монтируемого здания, м; h ‑ расстояние от верхней отметки здания до низа груза, м; υг - скорость подъема (опускания) груза, м/мин; l1 - средний путь каретки, стрелы (при изменении вылета), м; l2-средний путь крана, м; υ1- скорость изменения вылета, м/мин; υ2- скорость передвижения крана, м; α - угол поворота крана (стрелы), град; k -коэффициент, учитывающий совмещение операций; п ‑ частота вращения крана (стрелы), мин-1. Годовую эксплуатационную производительность можно определить через среднечасовую по формуле Пэг = Пэч Т kв где Т - рабочее время крана в году, ч; kв ‑ коэффициент использования внутрисменного времени, принимаемый на основании статистических данных; усредненное значение kв =0,86. Для определения эффективности использования для всего списочного парка кранов установлены директивные нормы выработки кранов, исчисляемые в тоннах на 1т грузоподъемности крана. Например, для стреловых самоходных кранов грузоподъемностью 25т годовая директивная норма выработки при монтаже металлоконструкций составляет 155т на 1т грузоподъемности. Устойчивость кранов. Степень устойчивости свободно стоящих кранов, определяемая коэффициентами устойчивости, представляет собой отношение удерживающего момента к опрокидывающему. Нагрузки, создающие опрокидывающий момент в этих кранах, как правило, приложены за пределами опорного контура, а сила тяжести крана, приложенная внутри опорного контура, создает соответственно удерживающий момент. При разных положениях рабочего оборудования изменяются координаты его центра тяжести, значения действующих сил и их плечи, а, следовательно, значения опрокидывающих и удерживающих моментов. Коэффициенты устойчивости и методика их определения регламентированы правилами Госгортехнадзора, а для башенных кранов - ГОСТ 13994-81. Устойчивость проверяют для следующих состояний крана: грузовую - при работе крана с грузом (рис.98,а); собственную - для рабочего состояния крана без груза с предельно поднятой стрелой (рис.25,б); для нерабочего состояния (рис.98,в и г). Состояние (рис.98,в) является расчетным в случае, если у кранов в нерабочем состоянии допускается свободное вращение поворотной части, которая под действием ветра займет положение, показанное на рис.98, в. Кроме того, устойчивость проверяют для случая внезапного обрыва груза (рис.98,д), когда кран может опрокинуться в сторону, противоположную рабочему оборудованию, вследствие преобразования накопленной в предшествующем расчетному случаю нагруженном состоянии потенциальной энергии в кинетическую энергию опрокидывания крана. Устойчивость проверяют также при монтаже (демонтаже) крана - в начале монтажа или в конце демонтажа в момент отрыва монтируемого блока от земли (рис.98,е) и при вертикально установленном, но не полностью смонтированном блоке (рис.98ж). Устойчивость проверяют для наиболее неблагоприятных условий состояния крана: при наиболее неблагоприятном в отношении опрокидывания сочетании действующих на кран нагрузок при расположении крана на наклонной в сторону возможного опрокидывания поверхности. При расчете учитывают упругую деформацию элементов крана под действием приложенных к нему сил, деформацию кранового пути (для рельсоколесных кранов), а также просадку основания под опорными элементами крана. Во всех случаях, кроме начального монтажного состояния (рис.98,е), удерживающий момент формируется силами тяжести элементов крана, а для случая (рис.98,е) - только силой тяжести ее нижней части GП. Опрокидывающий момент создается силой тяжести груза (только при проверке грузовой устойчивости), ветровой и инерционными нагрузками при подъеме груза и передвижении крана, а для случая (рис.98,е) -силой тяжести поднимаемого блока GП. Расчетную массу груза принимают равной грузоподъемности крана. Ветровую нагрузку для случаев (рис.98,а, б и д) принимают по нормам рабочего состояния, для всех других случаев - по нормам нерабочего состояния. Последняя примерно в 3,6 раз больше ветровой нагрузки рабочего состояния. Расчетное направление ветровой нагрузки - в сторону возможного опрокидывания. Инерционные нагрузки определяют в соответствии с инерционными параметрами (массами и моментами инерции, жесткостью связей) движущихся элементов привода, груза и крана в целом, а также динамическими характеристиками привода. Грузовую устойчивость проверяют расчетом и испытанием изготовленного крана по Правилам Госгортехнадзора при приемочных испытаниях на предприятии-изготовителе и при техническом освидетельствовании на строительной площадке. Остальные виды устойчивости проверяют только расчетом. Параметры устойчивости рассчитывают в соответствии с нормативной документацией головных научно-исследовательских организаций, согласованной с Госгортехнадзором РФ. ПРИМЕР При проверке грузовой устойчивости считают, что кран стоит на наклонной площадке, подвержен действию ветра, поворачивается, одновременно тормозится опускаемый груз и движущийся кран (рис.99,а). Коэффициент грузовой устойчивости Кг = (МG - ΣМин - Мв) / МQ ≥ 1,15, где МG = G g [(b+c) cos α-H1 sin α] - момент, создаваемый силой тяжести частей крана относительно ребра опрокидывания; ΣМин = Мин.гр + Мин.кр.гр + Мц - суммарный момент сил инерции и груза, возникающих в процессе торможения крана и груза, и центробежной силы при вращении крана с грузом; Мв = Wкр a + Wгр L-момент, создаваемый ветровой нагрузкой рабочего состояния на кран и груз, действующий параллельно плоскости, на которой установлен кран; МQ = Q g (A - b) - момент создаваемый номинальным весом груза относительно ребра опрокидывания. Сила инерции при торможении опускающегося груза Fин.гр = Q υ / t (υ -скорость установившегося движения груза; t - время торможения) совпадает с силой тяжести груза и приложена к оси головных блоков. Опрокидывающий момент от этой силы Mин.гр = Fин.гр (A - b). При торможении движущегося крана силы инерции возникают от массы крана и груза, которые направлены горизонтально вдоль пути перемещения крана. Опрокидывающий момент от этих сил Мин.кр.гр = G υ h / t + Q υ L / t, где υ и t - скорость передвижения и время торможения крана. Во время поворота крана возникает горизонтально направленная центробежная сила F=Qω2r, создающая опрокидывающий момент Mц = F L, где ω = π n / 30 - угловая скорость крана; п- частота вращения крана. Под действием центробежной силы груз отклоняется от вертикали на угол β и радиус вращения груза превысит вылет крана r = A + H tg β. Тогда центробежная сила F=Qπ2п2А / (900-n2 H). Опрокидывающий момент этой силы Mц = Q n2 H h L (900 - n2 H). Коэффициенты грузовой устойчивости определяются для двух расчетных положений стрелы: 1) стрела направлена в сторону уклона и перпендикулярна ребру опрокидывания; 2) стрела направлена в сторону уклона, но расположена под углом 45° к ребру опрокидывания (в плане). Правилами Госгортехнадзора допускается проверка грузовой устойчивости крана без учета дополнительных нагрузок. При этом кран считается установленным на твердой горизонтальной площадке в безветренной зоне, на крюке подвешен груз для данного вылета стрелы, а механизмы крана не совершают движений. Коэффициент грузовой устойчивости определяется как отношение момента, создаваемого весом всех частей крана, к моменту, создаваемому рабочим грузом, относительно того же ребра опрокидывания. В этом положении должно соблюдаться условие Кг = МG / МQ ≥ 1,4. При проверке собственной устойчивости (рис.99,б) считают, что кран стоит на наклонной площадке, стрела установлена вдоль пути, вылет - минимальный, кран подвержен действию только ветра нерабочего состояния. Коэффициент собственной устойчивости Кc = М′G / М′в ≥ 1,15, где М′G - момент, создаваемый массой крана относительно ребра опрокидывания; М′в - момент ветровой нагрузки нерабочего состояния. Для стреловых самоходных кранов автомобильных, пневмоколесных, гусеничных, кроме того, проверяется устойчивость при движении на участках пути с продольным и поперечным уклонами. Устройства безопасности. Строительные краны оборудуются устройствами безопасности, к которым относятся ограничители грузоподъемности, ограничители рабочих движений, указатели наклона, анемометры, упоры, противоугонные захваты и др. В качестве устройств безопасности в строительных кранах применяют также бесконтактные переключатели (электронные, электромагнитные, ультразвуковые, фотоэлектронные и др.), обладающие повышенной надежностью, в частности, при работе в условиях пыльной или газовой среды и высокой влажности. Козловые краны оборудуют ограничителями перекоса для отключения привода механизма передвижения крана при забегании одной стороны крана относительно другой. В стреловых кранах применяют ограничители грузоподъемности электромеханического типа ОГП-1. Ограничитель состоит из релейного блока с датчиками фактической и предельной нагрузок (рис.100). Датчик фактической нагрузки представляет собой динамометр 3 в виде упругого кольца 5, деформация которого передается на рычажный потенциометр 4. Динамометр включают в систему канатов 1 стрелового полиспаста и стержней 2, так как усилие в нем зависит от веса груза, стрелы и вылета крюка. Датчиком предельной нагрузки является потенциометр 12, положение ползуна которого устанавливается рычажной системой 6, 7, 9, 10, 11 зависимой от угла наклона стрелы 8. Зависимость электрического сигнала от угла поворота стрелы создается профилем кулачка, установленного в датчике. Потенциометры 4 и 12 и поляризованное реле нагрузки (РН) 13 соединены по схеме электрического моста, питаемой постоянным током напряжением 12 В. Работа ограничителя грузоподъемности основана на принципе сравнения усилия, измеряемого датчиком нагрузки, с предельно допустимым, задаваемым датчиком вылета (предельной нагрузки). При массе поднимаемого груза меньше допустимой мостовая схема не уравновешена и через катушку реле РН проходит ток. Если фактическая нагрузка превысит допустимую, то изменится направление тока в катушке реле, что приведет к размыканию контактов реле и отключению крана. В кранах с гидроприводом датчик фактической нагрузки приводится в действие гидроцилиндром, соединенным трубопроводом с поршневой и штоковой полостями цилиндра подъема стрелы, давление в котором определяется величиной вылета стрелы и массой поднимаемого груза. На современных башенных кранах применяют также микропроцессорные ограничители грузоподъемности с аналогичной описанной схемой работы. Микропроцессорный ограничитель состоит из блока обработки данных и релейного блока, работающих от датчиков усилия, вылета и скорости ветра. Ограничитель позволяет визуально по трем цифровым индикаторам оценивать основные параметры работы крана: вылет, соответствующую ему допустимую и фактическую массу груза, загрузку крана по грузовому моменту в процентах от допускаемого и скорость ветра. При 90% загрузке крана выдаются звуковой и световой сигналы, а при перегрузке - световой сигнал и сигнал на отключение приводов. Звуковой сигнал выдается также при скорости ветра, составляющей 75% от допустимой. Кроме того, микропроцессорный ограничитель блокирует перемещение груза на скоростях, превышающих допустимые для данной массы груза, а также обеспечивает автоматическую самодиагностику датчиков и элементов блока обработки данных. Ограничители рабочих движений снабжаются автоматически действующими устройствами, концевыми выключателями для остановки механизмов подъема груза, передвижения, поворота или изменения вылета стрелы в крайних положениях (например, высоты подъема крюка или его опускания ниже установленной отметки). После срабатывания такие ограничители не препятствуют движению механизма в обратном направлении. Краны, работающие на открытом воздухе, подвержены действию ветрового давления. Работа крана допускается при давлении ветра не более 250 Па (для некоторых районов - до 400 Па). При превышении указанных пределов кран должен прекратить работу, а его ходовая часть должна быть заторможена. В практике эксплуатации рельсоколесных кранов большой высоты имеют место случаи самопроизвольного передвижения крана под действием ветрового давления, приводящие к сходу крана с путей и опрокидыванию. Во избежание этого ходовые тележки этих кранов оборудуют противоугонными захватами в виде клещей, которыми в нерабочем состоянии крана ходовую тележку жестко соединяют с рельсами. С той же целью в конце рельсового пути устанавливают тупиковые упоры с буферными устройствами для смягчения удара при наезде крана на упор. Буферными, обычно резиновыми, упорами оборудуют также концевые участки пути грузовой тележки башенных кранов. Захват представляет собой клещи, соединяющие тележку крана с рельсами с помощью механического привода или вручную (рис.101). Башенные краны, а также краны с несущими канатами имеют ветровую защиту в виде анемометров, которые при достижении скорости ветра нерабочего состояния включают звуковую сигнализацию, а в отдельных конструкциях кранов - противоугонные захваты с одновременным отключением крана. Стреловые краны снабжаются также прибором, включающим звуковой сигнал о приближении стрелы крана к находящимся под напряжением проводам Кабины кранов и грузопассажирских подъемников оборудуются электрической блокировкой двери, исключающей движение крана при открытой двери. Организация технического надзора за строительными кранами. Качество изготовления и контроль за состоянием и безопасной эксплуатацией строительных кранов осуществляют органы Госгортехнадзора СССР. Непосредственная ответственность за содержание грузоподъемных машин, съемных грузозахватных приспособлений в исправном состоянии и безопасные условия их работы возлагается на руководство строительной организации и ответственных по надзору за грузоподъемными машинами инженерно-технических работников, назначаемых приказом по организации. В их обязанности входит: надзор за техническим состоянием и безопасной эксплуатацией грузоподъемных машин, грузозахватных устройств, крановых путей, правильностью строповки груза; проведение технических освидетельствований кранов и выдача разрешений на их работу; контроль за соблюдением сроков осмотров и ремонта кранов и грузозахватных приспособлений, за порядком допуска к управлению кранами; участие в проведении аттестации и в проверке знаний обслуживающего и ремонтного персонала. Техническое освидетельствование грузоподъемных машин, основные положения техники безопасности Техническим освидетельствованием устанавливается соответствие грузоподъемной машины и ее установки Правилам Госгортехнадзора (в дальнейшем - Правилам), паспортным данным и представленной для регистрации машины в органах Госгортехнадзора документации; ее исправности, обеспечивающей безопасную работу; соответствия требованиям Правил организации надзора и обслуживания машины. Полное техническое освидетельствование включает осмотр машины, ее статические и динамические испытания, а частичное освидетельствование - только осмотр. При техническом освидетельствовании осмотру и проверке в работе подлежат механизмы и электрооборудование грузоподъемной машины; приборы безопасности; тормоза; ходовые колеса и аппараты управления; только проверке - освещение; сигнализация; габариты; состояние металлоконструкций машины и ее сварных (клепаных) соединений на отсутствие трещин, утонения стенок вследствие коррозии, ослабления клепаных соединений и других дефектов; кабины; лестниц; площадок и ограждений; состояние крюка (не реже одного раза в 12 месяцев); ходовых колес; блоков; барабанов; элементов тормозов; расстояние между крюковой подвеской и упором при срабатывании концевого выключателя механизма подъема; состояние изоляции проводов и заземления электрических кранов с определением их сопротивления; соответствие массы противовеса и балласта у кранов стрелового типа их паспортным значениям; состояние кранового пути и его соответствие требованиям Правил, проекту и инструкции по эксплуатации грузоподъемной машины; состояние канатов и их крепления. Канаты бракуют согласно инструкции по эксплуатации грузоподъемной машины, составленной с учетом требований международного стандарта ИСО4309. В случае отсутствия инструкции канаты бракуют, руководствуясь нормами Госгортехнадзора, учитывающими характер и число обрывов проволок у концевых заделок, наличие мест сосредоточения обрывов, интенсивность возрастания числа обрывов; разрыв прядей; поверхностный и внутренний износ каната; поверхностную и внутреннюю коррозию; местное утонение, включая разрыв сердечника; уменьшение площади поперечного сечения проволок каната; волнистость, корзинообразность, выдавливание проволок и прядей, заломы, перегибы и т. п.; повреждения в результате температурного воздействия или электрического дугового разряда. Канаты, работающие со стальными и чугунными блоками, выбраковывают по числу обрывов проволок в зависимости от числа несущих проволок в канате, вида его свивки и режима работы механизма. Так, например, канат крестовой свивки со 114 несущими проволоками при легком и среднем режимах работы выбраковывают при 5 обрывах проволок на длине каната, равной шестикратному его диаметру или при 10 обрывах на 30-кратной длине. Для тяжелого и весьма тяжелых режимов работы эти нормы составляют 10 и 19 для указанных длин соответственно. При односторонней свивке нормативные числа обрывов уменьшаются в два раза. Канаты грузоподъемных машин, предназначенных для подъема людей, бракуют при вдвое меньшем числе обрывов проволок. Канатные стропы выбраковывают при 4, 6 или 16 видимых обрывах проволок на участках длиной, равной соответственно 3, 6 и 30 диаметрам каната. Статические испытания грузоподъемной машины проводят с целью проверки ее прочности нагрузкой, превышающей номинальную грузоподъемность на 25%. При статических испытаниях мостовых, козловых и передвижных консольных кранов, а также мостовых перегружателей машину устанавливают над опорами крановых путей, а ее тележку (тележки) - в положение, соответствующее наибольшему прогибу моста. Груз поднимают на высоту 100...200 мм с выдержкой в таком положении в течении 10 мин. После снятия нагрузки проверяют мост на отсутствие остаточных деформаций. При наличии последних кран не допускается к работе. Краны стрелового типа, имеющие одну или несколько грузовых характеристик, испытывают в положении, соответствующем наибольшей грузоподъемности. Для испытаний стрелу устанавливают с положение, соответствующее наименьшей устойчивости крана. В остальном режим испытаний прежний. Кран считается выдержавшим испытания, если в течение 10 мин поднятый на высоту 100...200 мм груз не опустится на землю и не будет обнаружено трещин, остаточных деформаций и других повреждений его металлоконструкций и механизмов. Динамические испытания проводят с целью проверки действия механизмов и тормозов нагрузкой, на 10% превышающей грузоподъемность машины. При динамических испытаниях многократно поднимают и опускают груз, проверяют действие всех других механизмов в режиме совмещения рабочих движений. Грузоподъемные машины и грузозахватные приспособления до пуска в работу подвергаются полному техническому освидетельствованию, которое проводится в соответствии с инструкцией по эксплуатации грузоподъемной машины. Машины, находящиеся в работе, подвергаются периодическому техническому освидетельствованию: частичному - не реже одного раза в 12 месяцев; полному - не реже одного раза в 3 года (редко используемые грузоподъемные машины - не реже одного раза в 5 лет). Внеочередное полное техническое освидетельствование грузоподъемной машины проводится после ее монтажа на новом месте; ее реконструкции; ремонта металлоконструкций с заменой основных элементов и узлов; установки сменного стрелового оборудования или замены грузовой (стреловой) лебедки. После замены крюка или крюковой подвески проводят только статические испытания. Осмотр траверс, клещей и других захватов и тары проводится ежемесячно, стропов - каждые 10 дней, редко используемых съемных грузозахватных приспособлений - перед выдачей их в работу. Грузоподъемные машины, отработавшие нормативный срок, подвергаются обследованию (диагностике) специализированными организациями, имеющими лицензию Госгортехнадзора РФ. Ответственность за исправное состояние и безопасное действие грузоподъемных машин возлагается на представителя технической администрации, в ведении которой находится грузоподъемная машина. К управлению и обслуживанию грузоподъемных машин допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие курс обучения по соответствующей программе и аттестованные квалификационной комиссией с участием представителей Госгортехнадзора. Крановщики и их помощники после перерыва в работе по специальности более одного года проходят проверку знаний в комиссии, назначенной владельцем крана, и в случае удовлетворительных результатов проверки могут быть допущены к стажировке для восстановления необходимых навыков. Повторная проверка знаний обслуживающего персонала проводится квалификационной комиссией не реже одного раза в 12 месяцев, при переходе работника на другое место работы, а также по требованию инженерно-технического работника по надзору за безопасной эксплуатацией грузоподъемных машин или инспектора Госгортехнадзора. При эксплуатации грузоподъемных машин запрещается подъем грузов, масса которых превышает допустимую для данного вылета; подъем грузов, находящихся в неустойчивом положении; отрыв грузов примерзших, заваленных землей, заложенных другими грузами, прикрепленных болтами к основанию или залитых бетоном; подтаскивание грузов по земле или по рельсам при косом натяжении канатов; оттягивание груза в процессе подъема; использование концевых выключателей в качестве рабочих органов для автоматической остановки; вывод из действия тормозов механизмов и приборов безопасности. Категорически запрещается поднимать кранами людей. В случае такой необходимости должны соблюдаться требования, изложенные в Правилах Госгортехнадзора. При работе стреловых кранов не допускается пребывание людей рядом с платформой крана под стрелой и грузом, а также в зоне возможного опускания стрелы и груза; не допускается перемещение грузов над людьми. Не разрешается в период работы поворотного крана выходить на неповоротную часть и на подкрановые пути в зоне движения крана. При длительных остановках крана должно быть отключено его электропитание или заглушен ДВС. При временном отсутствии и по окончании работы машинист обязан запирать дверь кабины на замок. Перебазировка строительных кранов. Она включает демонтаж, перевозку, монтаж (для рельсовых - монтаж кранового пути, устройство заземления и т. п.), испытание и сдачу в эксплуатацию. Продолжительность перебазировки зависит от типа и конструкции крана, вида транспорта и качества дорог. Перебазировка кранов осуществляется своим ходом, на тяжеловозах, на буксире, автотранспортом и по железной дороге. Автомобильные краны перебазируются своим ходом (до 150 км), по железной дороге без разработки или с частичной разборкой. Пневмоколесные краны перебазируются своим ходом (до 50 км), на буксире или по железной дороге. При буксировке габариты крана не должны превышать по ширине и высоте 4,2 м, по длине с тягачом - 28 м. Тормозная система крана подключается к тормозной системе тягача. При грузоподъемности 25т и более перед транспортированием краны разбирают. Гусеничные краны транспортируются собственным ходом (до 10 км), на тяжеловозах и по железной дороге. При грузоподъемности до 20 т по железной дороге транспортирование кранов осуществляют без разборки, но со снятой стрелой. При большей грузоподъемности кран разбирают на составные части, соблюдая требования габарита подвижного железнодорожного состава. Башенные краны транспортируют двумя способами: легкие и средние модели - в собранном и сложенном виде без разборки, тяжелые модели - укрупненными элементами. Монтаж башенных кранов. До монтажа крана выполняют комплекс подготовительных работ, к которым относятся: укладка подкрановых путей, устройство защитного заземления, подвод электрической энергии, проверка монтажных приспособлений и другие операции. Способы монтажа зависят от конструкции крана. Монтаж башенных кранов осуществляют в соответствии с инструкцией по сборке, монтажу и испытанию, прилагаемой к паспорту каждого крана. Типовая последовательность монтажных операций для основных типов кранов следующая. Краны с поворотной платформой монтируют путем подъема сложенных вместе башни и стрелы посредством собственных механизмов и вспомогательного стрелового крана. На строительную площадку эти краны доставляют на автомобильном тягаче и подкатной тележке в собранном виде, но со снятыми промежуточными секциями башни, головной секцией стрелы, кабиной и противовесом. Тягач с краном въезжает на подкрановый путь и с помощью стрелового крана башню опускают на козлы, удаляют тягач и подкатные тележки (рис.102,а). На кран устанавливают кабину и противовес, стреловой лебедкой поднимают башню и фиксируют ее в вертикальном положении (рис.102,б). Состыковывают секцию стрелы, стреловой лебедкой поднимают стрелу. Грузовой лебедкой осуществляют подращивание башни. Для этого заводят промежуточную секцию башни, состыковывают ее с подвижной обоймой и вместе с промежуточной секцией поднимают вверх, стыкуя ее с фланцами башни (рис.102,в). Дальнейшее подращивание башни ведется аналогично. Башенные краны с неповоротной башней собирают из укрупненных элементов посредством монтажного стрелового крана и собственных механизмов с наращиванием башни. Вначале устанавливают на рельсовый путь ходовые тележки, монтируют ходовую раму, укладывают балласт, устанавливают башню, на ее верхней секции укрепляют опорно-поворотное устройство вместе с поворотным оголовком и кабиной. Затем собирают стрелу и противовесную консоль, монтажным краном укрепляют их на поворотной части крана. После этого выполняют монтажные работы и наращивают секции башни с помощью монтажной стойки и монтажной лебедки. По завершении монтажных работ проверяют работу механизмов крана, приборов безопасности и предъявляют кран к техническому освидетельствованию. Демонтаж кранов ведется в последовательности, обратной монтажу, с помощью собственных механизмов, а также дополнительных стреловых кранов и приспособлений.