Пристрій баштового крана
Основи стійкості баштового крана
На баштовий кран діють різні сили, що створюють перекидаючий момент. Основні діючі сили - це вага вантажу, що піднімається і вантажозахоплювального пристрою. Додаткові сили - це:
- інерція, що виникає під час спуску, підйому, гальмування або зміни швидкості роботи різних механізмів, таких, як пересування крана або вантажу по стрілі, а також зміна вильоту стріли;
- відцентрова сила, що виникає під час зміни нахилу стріли або обертання поворотної частини крана;
- атмосферні фактори - тиск вітру на конструкцію крана і на підвішений вантаж, а також вага снігу або льоду при роботі в умовах негативних температур.
З урахуванням всіх обставин завдання по утриманню баштового крана в рівновазі можна порівняти з виконанням стійки на руках акробатом або гімнастом. Судіть самі - з вантажем або без, в спокійну або вітряну погоду центр ваги всієї конструкції самохідного крана повинен знаходитися в межах невеликого, в порівнянні з робочими габаритами, прямокутника, обмеженого шириною підкранових колій і відстанню між осями ходових коліс.
Конструкція баштового крана розраховується таким чином, щоб при його установці і експлуатації запас стійкості був достатнім для двох випадків:
- перекидання в бік вантажу (вантажна стійкість);
- перекидання в бік противаги (власна стійкість при неробочому стані крана).
Основні типи конструкції баштового крана
Існує кілька основних конструктивних рішень, на основі поєднання яких створюються баштові крани різних видів.
За типом конструкції вежі:
- Крани з поворотною баштою. У таких кранах вежа, разом із закріпленою на ній стрілою і противагою, обертається навколо своєї вертикальної осі. Противагу в таких кранах може мати верхнє або нижнє розташування.
- Крани з нерухомою неповоротною баштою. У таких кранах стріла і противагу закріплені на особливому наметі, який обертається навколо нерухомої вежі.
- Кран з підйомної стрілою. Такі крани мають оголовок для можливості зміни кута нахилу стріли.
- Кран з балочної стрілою. У таких кранах по нерухомій горизонтальній стрілі переміщається вантажний візок з вантажозахватним механізмом.
За способом установки:
- Стаціонарний кран - при установці фіксується в певному місці (приставний кран).
- Пересувний кран - самохідний або переміщуваний тягачем.
Самохідні крани, як правило, виконуються за схемою з поворотною баштою. Така схема баштового крана здешевлює його конструкцію, зменшує час, необхідний на його монтаж-демонтаж і спрощує транспортування. Однак чемпіонами по вантажопідйомності і висотності все ж є стаціонарні крани з неповоротною баштою, серед яких особливо виділяються приставні крани.
Пристрій баштового крана приставного типу дає можливість реалізувати особливу перевагу - самостійне збільшення власного висоти завдяки використанню механізмів нарощування башти. Приставний кран встановлюється на початку будівництва поблизу споруджуваного будинку, жорстко прикріплюється до нього і збільшує свою висоту в міру росту цієї будівлі. Маючи стрілу завдовжки 30-60 м. Кран може обслуговувати широкий фронт, поступово нарощуючи висоту підйому гака до декількох сотень метрів.
Основні елементи конструкції баштового крана
Рис 1. Зліва - кран з поворотною баштою і підйомною стрілою; праворуч - кран з неповоротною баштою і балочной стрілою
Стійка і безпечна робота самохідного баштового крана забезпечується об'єднанням в єдиній конструкції декількох базових елементів (див. Рис 1.):
- рама - самохідна або транспортується тягачем платформа на колісному або гусеничному ходу, на якій кріпиться вся конструкція крана;
- опорно-поворотний пристрій - в кранах з поворотною вежею розташоване прямо на рамі, в кранах з неповоротною баштою - на вершині вежі;
- платформа;
- противагу - в кранах з поворотною вежею має нижнє розташування на платформі, в кранах з неповоротною баштою розташований вгорі на консолі;
- вежа - елемент крана, що надає йому висоту і сприймає основне навантаження;
- кабіна - приміщення оператора з органами управління краном. Розташоване на рівні стріли для повноцінного огляду фронту робіт;
- стріла - елемент крана, що забезпечує горизонтальне переміщення вантажу і підведення грузозахватного механізму. Розрізняють крани з підйомною і балочной стрілою;
- ходовий візок - конструкція, яка містить ходову частину рами баштового крана;
- консоль - конструкція, необхідна для балансування та компенсації перекидальних зусиль;
- оголовок - конструкція, що дозволяє управляти стрілою крана і змінювати її положення у вертикальній площині. Деякі види кранів з балочної стрілою можуть не мати оголовка;
- вантажний візок - елемент кранів зі стрілами балочного типу, служить для горизонтального переміщення вантажу.
За типом ходового пристрою баштові крани діляться на наступні види:
- рейкові - набули найбільшого поширення завдяки простоті експлуатації і безпеки роботи;
- автомобільні - змонтовані на шасі автомобіля;
- на шасі автомобільного типу - змонтовані на спеціально розробленому під кран пневмоколісному шасі з кабіною;
- пневмоколісні - змонтовані на спеціальному пневмоколісному шасі без кабіни;
- гусеничні - змонтовані на гусеничному ходовому пристрої;
- крокуючі - крани, що мають ходовий пристрій крокуючого типу.
Підкранові колії баштових кранів
Мобільні і рухливі самохідні баштові крани на рейковому ходовому пристрої вимагають для своєї роботи особливий елемент - підкранові шляхи. Від якості виготовлення цих шляхів залежить стійкість і безпеку роботи крана, тому їм приділяється велика увага при організації будівельних робіт.
Підкранові колії баштових кранів відчувають значні навантаження в процесі експлуатації, тому повинні піддаватися регулярним оглядам і перевіркам на предмет виявлення пошкоджень і дефектів, відповідності геометричним нормам тощо.
Електрична схема баштового крана насичена багатьма високовольтними і багатоамперні елементами, тому підкранових шлях самохідного крана повинен також забезпечувати надійне заземлення.
Баштові крани є ключовим механізмом для вирішення все більш складних будівельних завдань сучасності. Конструктивний розвиток цього виду пристроїв триває впевненими темпами, і своє перше сторіччя сімейство цих будівельних гігантів зустрічає, величаво підноситься над будівельними майданчиками всього світу.