Изучение режимов работы и определение эксплуатационной производительности стрелового крана

⇐ ПредыдущаяСтр 12 из 22Следующая ⇒

Работа крана состоит из ряда операций: захват отдельного штучного груза, его подъём и перемещение к месту назначения, опускание и отцепка груза, подъём и перемещение грузозахватного устройства или приспособления в исходное положение для захвата следующего груза. Эти операции чередуются в определённой последовательности, повторяясь через определённые промежутки времени.

Различают три категории производительности крана: конструктивно-расчётную, техническую и эксплуатационную. Часовая эксплуатационная производительность крана, т/ч,

Q_экс=Q n K_r K_вр,

где Q - номинальная грузоподъёмность крана, т; К_г - средний коэффициент использования крана по грузоподъёмности, определяемый в реальных условиях по средней величине груза из числа перемещаемых за смену, при перегрузке штучных грузов К_г = 0,6 , при строительно-монтажных работах К, = 0,5 ; К_вр - коэффициент использования крана по времени, _Квр = 0,7...0,9; n - число циклов работы крана в час, равное

n =3600/Т_о ,

где Т_о - средняя продолжительность одного цикла в секундах, которая складывается из машинного времени Т_м и времени Т_с, необходимого для выполнения операций по строповке груза, его установке и отсоединения груза от грузовых устройств,

Т_о= Т_м + Т_с

Машинное время крана, равно:

Т_м₌t_n+ t_п_ep.+ t_on + t_xx,

где t_n — время, затрачиваемое на подъём груза, с; t_п_ep. - время, затрачиваемое на перемещение груза, с; t_on - время, затрачиваемое на опускание груза, с; t_xx - время, затрачиваемое на возвращение грузозахватного приспособления в исходное положение, с.

Время, необходимое для выполнения строповочных операций

T_c = t_c + t_y + t_p ,

где t_c - время, затрачиваемое на строповку груза, с; t_y — время, затрачиваемое на установку груза, с; t_p - время, затрачиваемое на отсоединение груза от грузовых устройств, с.

Лекция 11. Башенные краны

Общие сведения

Башенные краны являются ведущими грузоподъемными машинами в строительстве и предназначены для механизации строительно-монтажных работ при возведении жилых, гражданских и промышленных зданий и сооружений, а также для выполнения различных погрузочно-разгрузочных работ на складах, полигонах, и перегрузочных площадках. Они обеспечивают вертикальное и горизонтальное транспортирование строительных конструкций, элементов зданий и строительных материалов непосредственно к рабочему месту в любой точке роящегося объекта. Темп строительства определяется производительностью башенного крана, существенно зависящей от скоростей рабочих движений. Рабочими движениями башенных кранов являются подъем и опускание груза, изменение вылета стрелы (крюка) с грузом, поворот стрелы в плане на 360°, передвижение самоходного крана. Отдельные движения могут быть совмещены, пример подъем груза с поворотом стрелы в плане. Все башенные краны снабжены многодвигательным электроприводом с питанием от сети переменного тока напряжением 220/380 В. В общем случае каждый башенный кран - это поворотный кран с подъемной или балочной стрелой, шарнирно закрепленной в верхней части вертикально расположенной башни. Характерными конструктивными особенностями кранов типового ряда являются:

- использование электрического многомоторного привода переменного тока с питанием от электросети напряжением 220/380 В; - максимальное использование унифицированных узлов и механизмов; - применение устройств для плавной посадки грузов с малой скоростью, плавного пуска и торможения механизмов; - схема запасовки канатов, обеспечивающая горизонтальное перемещение при изменении вылета подъемной стрелы; - возможность передвижения крана по криволинейным участкам подкрановых путей;

- высокая мобильность.

Схема индексации строительных башенных кранов, выпускаемых в Российской Федерации приведена на рис.36.

В индекс крана входят буквенные и цифровые обозначения. Буквы перед цифрами обозначают: КБ - кран башенный, КБМ - кран башенный модульной системы, КБР - кран башенный для ремонта зданий, КБГ - кран башенный для гидротехнического строительства. Символы цифровой части индекса последовательно обозначают: первая цифра - номер размерной группы, в том числе соответствующий номинальному грузовому моменту, последующие две цифры - порядковый номер базовой модели. После точки указывается порядковый номер исполнения крана (0...9), который может отличаться от базовой модели длиной стрелы, высотой подъема, грузоподъемностью. В обозначении базовых моделей номер исполнения «0» обычно не ставится. Буквы (А, Б, В,...), стоящие в индексе после цифр, обозначают очередную модернизацию (изменение конструкции без изменения основных параметров) и климатическое исполнение крана (ХЛ - для холодного, Т - тропического и ТВ - тропического ого климата; для умеренного климата соответствующего буквенного обозначения нет).

Рис. 36. Схема индексации башенных кранов

Например, индекс крана КБ-405.1А расшифровывается следующим образом кран башенный, четвертой размерной группы, с поворотной башней, первое исполнение, первая модернизация, для умеренного климата.

Классификация

Башенные краны классифицируют по назначению, конструкции башен, типу стрел, способу установки и типу ходового устройства.

По назначению различают краны для строительно-монтажных работ в жилищном, гражданском и промышленном строительстве, для обслуживания складов и полигонов заводов железобетонных изделий и конструкций, для подачи бетона на гидротехническом строительстве.

По конструкции башенразличают краны с поворотной и неповоротной башнями. Башни кранов могут быть постоянной длины и раздвижными (телескопическими).

У кранов с поворотной башней (рис. 37, а) опорно-поворотное устройство 1, на которое опирается поворотная часть крана, расположено внизу на ходовой раме крана или на портале. Поворотная часть кранов включает (кроме кранов 8-й размерной группы) поворотную платформу 2, на которой размещены грузовая 12 и стреловая 3 лебедки, механизм поворота, плиты противовеса 4, башня 11 с оголовком 7, распоркой 6 и стрелой 9. У кранов с неповоротной башней (рис. 37, б) опорно-поворотное устройство 1 расположено в верхней части башни.

Поворотная часть таких кранов включает поворотных оголовок 7, механизм поворота, стрелу 9 и противовесную консоль 15, на которой размещены лебедки и противовес 4, служащий для уменьшения изгибающего момента, действующего на башню крана. На ходовой раме 13 кранов с неповоротной башней уложены плиты балласта 19, а с боковой стороны башни расположены монтажная стойка 18 с лебедкой и полиспастом, предназначенная для поднятия и опускания верхней части крана при его монтаже и демонтаже. Ходовые рамы опираются на ходовые тележки 14, которые обеспечивает передвижение кранов по подкрановым путям.

По типу стрел различают краны с подъемной (маневровой), балочной и шарнирно сочлененной стрелами. У кранов с подъемной стрелой ( рис.37,а), к головным блокам которой подвешена крюковая подвеска 10 (грузозахватный орган крана), вылет изменяется поворотом стрелы в вертикальной плоскости относительно опорного шарнира с помощью стреловой лебедки 3,стрелового полиспаста 5 и стрелового расчала 8.

Рис. 37. Типы и параметры башенных кранов: а – с поворотной башней; б – с неповоротной башней

У кранов с балочной стрелой (рис. 37, б) вылет изменяется при перемещении по нижним ездовым поясам стрелы грузовой тележки 17с подвешенной крюковой подвеской 10. Перемещение грузовой тележки осуществляется с помощью тележечной лебедки 16 и каната. У кранов с шарнирно сочлененной стрелой стрела состоит из шарнирно соединенных основной и головной (гуська) частей, которые могут быть выполнены в виде подъемной или балочной стрелы. В первом случае вылет изменяется поворотом (подъемом) всей шарнирно сочлененной стрелы с крюковой подвеской на головных блоках, во втором - сочетанием подъема всей стрелы с последующим перемещением грузовой тележки по балкам головной секции стрелы. Подъем и опускание груза осуществляются с помощью грузовой лебедки 12, грузового каната и крюковой подвески.

Рис. 38. Способы установки кранов

По способу установки краны разделяют на стационарные (рис. 38,а), самоподъемные (рис. 38, б) и передвижные (рис. 38, в). Передвижные башенные краны по типу ходового устройства подразделяются: на рельсовые, автомобильные, на специальном шасси автомобильного типа, пневмоколесные и гусеничные. Рельсовые краны наиболее распространены. Стационарные краны не имеют ходового устройства и устанавливаются вблизи строящегося здания или сооружения на фундаменте. При возведении зданий большой высоты передвижные и стационарные краны для повышения их прочности и устойчивости прикрепляют к возводимому зданию. Прикрепляемые к зданию стационарные краны называют приставными; прикрепляемые к зданию передвижные краны, работающие как приставные, называют универсальными. Самоподъемные краны применяют в основном на строительстве зданий и сооружений большой высоты, имеющих металлический или мощный железобетонный монолитный каркас, который служит их опорой. Перемещение самоподъемных кранов вверх осуществляется с помощью собственных механизмов по мере возведения здания.

Основные параметры

К основным параметрам кранов относятся (рис. 37): вылет L - расстояние по горизонтали от оси вращения поворотной части крана до вертикальной оси крюковой подвески; грузоподъемность Q - наибольшая допустимая для соответствующего вылета масса груза, на подъем которого рассчитан кран; грузовой момент М - произведение грузоподъемности Q на соответствующий вылет L (часто используется в качестве главного обобщающего параметра крана); высота подъема Н и глубина опускания h - соответственно расстояние по вертикали от уровня стоянки крана (головки рельса для рельсовых кранов, нижней опоры самоподъемного крана, пути перемещения пневмоколесных и гусеничных кранов) до центра зева крюка, находящегося в верхнем или нижнем крайнем рабочем положении; диапазон подъема D - сумма высоты подъема H и глубины опускания h; колея К - расстояние между продольными осями, проходящими через середину опорных поверхностей ходового устройства крана, измеряемое по осям рельсов у рельсовых кранов и по продольным осям пневмоколес или гусениц у автомобильных, пневмоколесных и гусеничных кранов; база В - расстояние между вертикальными осями передних и задних колес (у пневмоколесных и автомобильных кранов), ведущими и ведомыми звездочками гусениц (у гусеничных кранов) или ходовых тележек, установленных на одном рельсе (у рельсовых кранов); задний габарит l - наибольший радиус поворотной части (поворотной платформы или противовесной консоли) со стороны, противоположной стреле; Vп - скорость подъема и опускания груза, равного максимальной грузоподъемности крана (при установке на кране многоскоростных лебедок указываются все скорости и массы грузов, соответствующие каждой скорости подъема и опускания); скорость посадки груза Vм - наименьшая скорость плавной посадки груза при его наводке и монтаже; частота вращения n поворотной части крана при максимальном вылете с грузом на крюке; скорость передвижения крана vд - рабочая скорость передвижения с грузом по горизонтальному пути; скорость передвижения грузовой тележки Vт с наибольшим рабочим грузом по балочной стреле; скорость изменения вылета Vг стрелы (у кранов с подъемной стрелой) от наибольшего до наименьшего; установленная мощность Ру (суммарная мощность одновременно включаемых механизмов крана); наименьший радиус закругления R оси внутреннего рельса на криволинейном участке подкранового пути; радиус поворота Rп - наименьший радиус окружности, описываемой внешним передним колесом автомобильных или пневмоколесных кранов при изменении направления движения.

Башенные краны всех размерных групп оборудуются приборами безопасности. К ним относятся ограничители крайних положений всех видов движения, расположенные перед упорами: ограничители передвижения крана, грузовой и контргрузовой тележек, угла наклона стрелы, поворота, высоты подъема, выдвижения башни, передвижения специального подъемника и др. Для защиты кранов от перегрузки при подъеме груза на определенных вылетах применяются ограничители грузоподъемности и грузового момента. Краны также оснащаются тормозами на всех механизмах рабочих движений, нулевой и концевой электрозащитой, аварийными кнопками и рубильниками, анемометрами с автоматическим определением опасных порывов ветра и подачей звуковых и световых сигналов для предупреждения машиниста об опасности, молниеприемниками, полуавтоматическими рельсовыми захватами на ходовых тележках, указателями вылета крюка и грузоподъемности на данном вылете при соответствующей высоте подъема груза и т. д.

Сменная эксплуатационная производительность крана, т/см,

П_э = t_смQnk_тk_в,

где t_см - продолжительность смены, ч; Q - грузоподъемность крана, т; k_т - коэффициент использования крана по грузоподъемности; k_в - коэффициент использования крана по времени в течение смены, n = 3600/Т_ц - число циклов, совершаемых краном за один час работы. Общее время цикла складывается из машинного времени tм, времени, расходуемого на выполнение ручных операций tp, и времени на вспомогательные операции tв:

T_u = t_м + t_p + t_в;Z

t_м = ((H₁/v₁) + (H₂/v₂) + (L₁/v₃) + (L₂/v₄) + (2α/360n))k;

t_p = t₃ + t_у + t₀,

где z - число вспомогательных машинных операций (подъем, передвижение, повороте грузом, обратный поворот, опускание и т. д.); Н₁ и Н₂ - соответственно высота подъема и опускания крюка, м; L₁ и L₂ - пути передвижения грузовой тележки (или изменение вылета) и крана, м; v₁, v₂, v₃, v₄ - соответственно скорости подъема и опускания груза, передвижения грузовой тележки (или изменения вылета) и крана, м/мин; α - угол поворота стрелы (туда и обратно), град; n - частота вращения стрелы крана, мин^-1; k - коэффициент совмещения операций (зависит от технических возможностей крана и мастерства машиниста); t₃ - время строповки груза, мин; t_y - время наводки и установки груза в проектное положение, мин; t₀ - время расстроповки груза, мин. Устойчивость передвижных кранов опрокидыванию обеспечивается их собственной массой и проверяется по правилам Госгортехнадзора в рабочем и нерабочем состояниях. Различают грузовую и собственную устойчивость.

Грузовая устойчивость характеризует устойчивость крана с подвешенным грузом (и откинутым противовесом у кранов-трубоукладчиков) при возможном опрокидывании его в сторону груза.

Собственная устойчивость характеризует устойчивость крана в нерабочем состоянии (без рабочего груза) при возможном опрокидывании его в сторону противовесной части крана (контгруза).

Показателем степени устойчивости является коэффициент грузовой устойчивости k1, представляющий собой отношение восстанавливающего момента Мв , создаваемого массой всех частей крана, с учетом ряда дополнительных нагрузок (ветровая нагрузка, инерционные силы, возникающие при пуске или торможении исполнительных механизмов, вращении поворотной части и движении крана), а также влияния наибольшего допускаемого при работе крана уклона площадки или подкранового пути (до 2° для башенных кранов, до 3° для самоходных стреловых кранов и до 7° для кранов-трубоукладчиков) к опрокидывающему моменту М₀, создаваемому массой рабочего груза.

Определение опрокидывающего и восстанавливающего моментов производится относительно ребра опрокидывания (головки рельса подкранового пути для башенных кранов, точек касания опорных домкратов аутригеров с подпятниками опор для стреловых самоходных кранов на пневмоходу, края катка левой гусеницы для кранов-трубоукладчиков и т. д.).

Числовое значение коэффициента грузовой устойчивости крана подсчитывается при расположении стрелы в плане перпендикулярно ребру опрокидывания:

k₁ = (M_в/M_o) ≥ 1,15.

При работе крана на горизонтальной площадке, без учета дополнительных нагрузок и уклона пути, коэффициент грузовой устойчивости должен быть не менее 1,4.

Коэффициент собственной устойчивости k₂ представляет собой отношение момента М '_в, создаваемого массой всех частей крана с учетом влияния наибольшего допускаемого уклона площадки (подкранового пути) в сторону опрокидывания, к моменту, создаваемому ветровой нагрузкой M'_о, определяемому относительно ребра опрокидывания:

k₂ = M′_в/M′_o ≥ 1,15.

Ветровая нагрузка, действующая на кран и груз, определяется в соответствии с ГОСТ 1451-77 «Краны грузоподъемные. Нагрузка ветровая. Нормы и метод определения».

Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 1631; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 7 8 9 10 111213 14 15 16 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!