Самоходные стреловые краны

Самоходные стреловые краны. Это большая группа кранов с высокой транспортной маневренностью, независимым энергоснабжением и разнообразным рабочим оборудованием. Ходовое оборудование – гусеничное и пневмоколесное. В таких кранах применяют разнообразные стрелы: прямые короткие (основные), удлиненные вставками и с гуськами. Самоходный стреловой кран состоит из ходовой части, опорно-поворотного устройства, поворотной платформы с крановым оборудованием, стрелового или башенно-стрелового рабочего оборудования, силовой установки, механизмов привода и системы управления. Основные параметры: масса, грузовой момент, максимальная грузоподъемность, вылет крюка, максимальная высота подъема крюка, глубина опускания крюка, колея ходовой тележки, база тележки, удельное давление на грунт или нагрузка на ходовую ось, скорости (подъема, опускания, посадки, отрыва, горизонтального перемещения груза), частота вращения поворотной части, рабочая и транспортная скорости передвижения, мощность силовой установки, производительность крана и др. По ГОСТ 22827-85 самоходным кранам присваивают индексы: КА-0000 – для автомобильных кранов; КП-0000 – пневмоколесных; КГ-0000 – гусеничных; КШ-0000 – для кранов на шасси автомобильного типа; КК-0000 – для кранов на короткобазовом шасси. Первый нуль заменяют на цифру от 1 до 9 (размерная группа) (грузоподъемностью: 4; 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 100; более 100т ). Второй нуль – тип ходового устройства (1 – гусеничное с минимальной опорной поверхностью; 2 – гусеничное с увеличенной опорной поверхностью; 3 – пневмоколесное; 4 – на специальном шасси автомобильного типа; 5 – шасси грузового автомобиля; 6 – тракторное; 7 – прицепное; 8 – короткобазовое; 9 – резерв для иных ходовых устройств). Третий нуль – от 6 до 9 - исполнение стрелового оборудования (6 – с гибкой канатной подвеской; 7 – с жесткой гидравлической подвеской; 8, 9 – резерв). Четвертый нуль – порядковый номер модели. Дополнительно буквами – очередная модернизация и специальное климатическое исполнение. Гусеничные краны. Скорость передвижения 0,5-1 км/ч. Грузоподъемность от 16 до 250т. Длина прямых стрел 10-15м. Индивидуальный электропривод с первичным силовым агрегатом – дизелем и электрогенератором переменного трехфазного тока частотой 50Гц, напряжением 380 и 220В. Давление на грунт до 0,1МПа. Приводы всех механизмов - грузового, стрелоподъемного, поворотного, ходового и др. - построены по стандартным схемам: электродвигатель – тормоз – редуктор – рабочий орган. Устойчивость и грузоподъемность кранов зависит от размеров опорного контура - базы и колеи (рис. 6.11). В сравнении с автомобильными кранами у них большая грузоподъёмность. Большой плюс в том, что они могут работать без выносных опор, которые необходимы автокранам. Гусеницы позволяют передвигаться по любой площадке. Проходимость гусеничного крана намного выше, чем у колесного. Тяжелый гусеничный движитель внизу обеспечивает низкий центр тяжести и устойчивость без дополнительных противовесов. Тяжелая нижняя часть позволяет оснащать такие краны более длинной, чем у автокранов, стрелой, которая способна поднимать больший вес, чем колесные варианты. Такой кран мобилен, подвижен, может развернуться практически на месте, способен подъехать на любой участок стройплощадки и сразу, без дополнительной подготовки, приступить к работе. Силовой агрегат в комплекте с гусеницами обеспечивает мощное тяговое усилие. Часто на гусеничные краны подвешивают грейферы, электромагниты и копровые приспособления. Пневмоколесные краны. Ходовое оборудование: двухосное и многоосное (до пяти осей). Рабочая скорость передвижения – 5км/ч, транспортная – 35 км/ч и более. Работа на выносных гидроопорах. В стесненных условиях хорош пневмокран на короткобазовом шасси. Стрела телескопическая из трех секций. Поворотные колеса с многослойными шинами допускают повышенные нагрузки и обеспечивают малый радиус разворота. Автокраны обладают довольно большой грузоподъемностью (до 40 т), высокими транспортными скоростями передвижения (до 70...80 км/ч), хорошей маневренностью и мобильностью, поэтому их применение наиболее целесообразно при значительных расстояниях между объектами с небольшими объемами строительно-монтажных и погрузочно-разгрузочных работ. В настоящее время автомобильные краны составляют более 80 % от общего парка стреловых самоходных кранов. При использовании на строительно-монтажных работах автокраны обычно оборудуют сменными удлиненными стрелами различных модификаций, удлиненными стрелами с гуськами, башенно-стреловым оборудованием. Каждый автокран оснащают четырьмя выносными опорами, устанавливаемыми, как правило, с помощью гидропривода. Для повышения устойчивости кранов во время работы задние мосты автомашин оборудованы гидравлическими стабилизаторами для вывешивания заднего моста при работе на выносных опорах и для блокировки рессор при работе без опор. Автокраны могут перемещаться вместе с грузом со скоростью до 5 км/ч. При движении грузоподъемность автокранов снижается примерно в 3...5 раз. Основное силовое оборудование автокранов - двигатель автомобиля. При включении трансмиссии крановых механизмов трансмиссия автомобиля отключается. Привод крановых механизмов может быть одномоторным (механическим) и многомоторным (дизель-электрическим и гидравлическим), подвеска стрелового оборудования - гибкой (канатной) и жесткой. Управление крановыми механизмами осуществляется из кабины оператора, расположенной на поворотной платформе, управление передвижением крана - из кабины автошасси. В России производят автомобильные краны 2-5-й размерных групп грузоподъемностью 6,3...36 т, имеющие механический и гидравлический приводы крановых механизмов. Краны на специальных шасси автомобильного типа – для СМР, монтажа технологического оборудования, погрузочно-разгрузочных работ. Грузоподъемность их 25, 40, 50, 63, 100 и 250т (зарубежные модели до 1000т). Специальные шасси (от 3 до 8 осей) воспринимают большие нагрузки. Телескопические стрелы из 3-5 секций раздвигаются гидроцилиндрами. Тракторные краны – в условиях бездорожья. На базе гусеничных и пневмоколесных тракторов. Грузоподъемность не превышает 10т. Краны-трубоукладчики – для работы на нефтепроводах и газопроводах. База - гусеничные тракторы. Для устойчивости с противоположной стороны стрелы установлен откидывающийся противовес (контргруз). Особенность - передвигается с грузом на крюке. Для укладки в траншею предварительно сваренного и изолированного трубопровода, одиночных труб, запорной арматуры, перевозки труб и трубных секций (плетей), на монтаже насосных и компрессорных станций. Отечественная промышленность выпускает краны-трубоукладчики грузоподъемностью от 6,3 до 50т на минимальном вылете 1,5м, высота подъема крюка – 4,5-7,5м. Их комплектуют следующими такелажными установками : универсальные канатные стропы, клещевые автоматические захваты, эластичные захваты (полотенца), троллейные подвески, траверсы с торцевым захватом труб для выгрузки их с трубопровозов и штабелировании на складах и базах. МАШИНЫ ДЛЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ Способы возведения земляных сооружений, рабочие органы машин и их классификация Земляные сооружения - это устройства в грунте, полученные в результате его удаления за пределы сооружений, или из грунта, внесенного в сооружения из вне. Это выемки и насыпи. Различают выемки: котлованы, траншеи, канавы, кюветы, ямы, скважины, шпуры, каналы. Насыпи: кавальеры, резервы, насыпи, дамбы, плотины. Способы разработки грунтов разделяют в зависимости от способа их разрушения. Наибольшее применение нашло механическое разрушение грунтов (резание). Различают статистическое и динамическое (ударное и виброударные) разрушение грунтов. Энергоёмкость механического разрушения грунта составляет от 0,05 до 0,5 кВтч/м3, которым выполняют 85% всего объёма земляных работ в строительстве. Есть комбинированные способы: газомеханический, гидравлический (гидромониторы, земснаряды), гидромеханический, взрывной, термомеханический, термопневматический и электрогидравлический. Реже применяют физические способы разрушения грунтов (прожигание, оттаивание, токов высокой частоты, ультразвука, электромагнитной и инфракрасной энергии). Выбор способа зависит от прочности грунта, его мерзлоты (сезонного промерзания). Таблица 7.1 Классификация грунтов по профессору А.Н. Зеленину: Категория грунта Плотность, кг/м3 Число ударов плотно-мера Коэф-фициент разрых-ления Удельное сопротивление, кПа резанию копанию при работе прямыми и обрат-ными лопатами драг-лайнами экскаваторами непрерывного копания поперечного копания траншей-ными роторными цепными I 1,2-1,5 1-4 1,08-1,17 12-65 18-80 30-120 40-130 50-180 70-230 II 1,4-1,9 5-8 1,14-1,28 58-130 70-180 120-150 120-250 150-300 210-400 III 1,6-2 9-16 1,24-1,3 120-200 160-280 220-400 200-380 240-450 380-660 IV 1,9-2,2 17-35 1,26-1,37 180-300 220-400 280-490 300-550 370-650 650-800 V 2,2-2,5 36-70 1,3-1,42 280-500 330-650 400-750 520-760 580-850 700-1200 VI 2,2-2,6 71-140 1,4-1,45 400-800 450-950 550-1100 700-1200 750-1500 1000-2200 VII 2,3-2,6 141-280 1,4-1,45 1000-3500 1200-4000 1400-4500 1800-1500 2200-5500 2000-6000 VIII 2,5-2,8 281-560 1,4-1,6 - 220-250 230-130 - - - Характеристики грунтов, влияющие на процесс их взаимодействия с землеройными и грунтоуплотняющими рабочими органами машин, следующие: влажность (оптимальная - пески - 8 - 14%, глины 20-30%);коэффициент разрыхления (пески - 1, 0,8-1,15; мерзлый грунт 1,45 - 1,6);коэффициент остаточного разрыхления (пески и суглинки - 1,02- 1,05; скальные 1,2 - 1,3);уплотняемость (коэффициент уплотнения 0,9- 0,1);прочность и деформируемость;силы внутреннего и внешнего трения (коэффициенты: внутреннее трение-0,18-0,7 внешнее трение 0,15-0,55);изнашивание (абразивность);липкость. Рабочие органы, с помощью которых грунт отделяют от массива (ковши, отвалы, зубья) называют землеройными. Они могут быть ковшовыми, отвальными, зубья рыхлителей. Отвалы оснащают в нижней части ножами - ножевые овалы (рис. 7.2). Режущая часть рабочего органа имеет форму заостренного клина, ограниченного передней 1 и задней, 2 гранями, линию пересечения которых называют режущей кромкой (рис 7.3). Угол δ, образуемый с направлением движения клина его передней гранью, называется углом резанья. Угол θ, образующий с тем же направлением задней гранью - задним углом. Усилие Р, с которым клин воздействует на грунт называют усилием копания, а равное ему по модулю, но противоположно направленное усилие Ро- сопротивлением грунта копанию. Рис.7.3. Параметры режущего клина: 1-передняя грань; 2-задняя грань; 3-линия пересечения граней или режущая кромка; 4-заостренный клин; δ – угол резания; θ – задний угол; υ – угол заострения. Запишем другие составляющие сопротивления грунта копанию: сила трения между рабочим органам и грунтом, сопротивление перемещению призмы грунта перед рабочим органом (призма волочения), сопротивление перемещению грунта в ковш (при ковшевом рабочем органе), сопротивление перемещению грунта по отвалу (при отвальном рабочем органе). Сопротивление грунта резанию зависит от вида грунта и параметров рабочего органа, а сопротивление копанию ещё от способа разработки(типа машин, см. табл. 7.1). Машины классифицируют по назначению: землеройные, землеройно-транспортные, бурильные, оборудование гидромеханизации. По режиму работы: цикличного и непрерывного действия. По степени подвижности: самоходные, прицепные, стационарные и полустационарные. Землеройные машины для отрывки и перемещения грунта в пределах зоны досягаемости рабочего органа в отвал либо в транспорт( одно-, многоковшовые и роторные экскаваторы). Землеройно-транспортные - для послойной разработки грунта и перемещения его на большее расстояния (бульдозеры, скреперы, грейдеры, грейдеры — элеваторы, стругометатели). Бурильные машины - для бурения скважин, шпуров. Они позиционного действия. Средства гидромеханизации - для разработки грунта с использованием скоростного напора струи воды или водяного потока. Машины и оборудования для уплотнения грунтов, для разработки мёрзлых грунтов, для бестраншейной прокладки коммуникаций.Машины для полготовительных работ: кусторезы, корчеватели-собиратели, рыхлители, оборудование для водоотлива и понижения уровня грунтовых вод.