Материал: Передвижные башенные краны. Калинин Ю.И., Жулай В.А

Рис. 2.4. График для определения заднего габарита крана с поворотной башней

Размер платформы hпл по оси Y назначается конструктивно на основе анализа существующих конструкций. При начальном проектировании его можно принимать равным hпл= 0,35 ÷ 0,45 м в зависимости от действующего грузового момента. Общая высота верхней плоскости поворотной платформы над уровнем головки рельса составит

Размер bпл поворотной платформы по оси Z должен быть не меньше диаметра ОПУ, чтобы несущие продольные балки платформы полностью опирались на поворотное кольцо ОПУ (см. рис. 1.14, 1.20). Ширина поворотной платформы должна обеспечивать размещение на ней механизмов, башенно-стрелового оборудования, контргруза, электрических шкафов (рис. 2.5) с учетом проходов для их обслуживания.

6. Контргруз (поз. 5) размещается на дальнем от оси вращения конце поворотной платформы. В этом случае он будет иметь минимальную массу. Размеры контргруза в плане назначаются конструктивно. Ширина контргруза b5 не должна выходить за размер колеи крана и может быть несколько меньше. Длину контргруза l5 можно принять 1000 ÷ 1200 мм исходя из общей компоновки механизмов на платформе.

Общая высота контргруза определяется расчетом исходя из плотности материала, применяемого для его изготовления. Задний край контргруза в плане не должен выходить за пределы окружности радиуса lзг с центром на оси вращения крана. Полная высота контргруза

где 2,2 т/м3 – плотность материала контргруза. Обычно контргруз изготовляют секционным из железобетонных плит с толщиной секции hс = 300 ÷ 500 мм. Конфигурация плиты контргруза в плане показана на рис. 2.5.

46

Рис. 2.5. Схема размещения механизмов на поворотной платформе

7.Стреловая (поз. 6) и грузовая (поз. 7) лебедки на расчетной схеме рис. 2.1 и на рис.

2.5условно обозначены прямоугольниками № 6 и № 7, которые обозначают их габаритные размеры в плане. С некоторым допущением при начальном проектировании размеры этих прямоугольников принимают одинаковые, а их размеры выбирают в зависимости от расчетных масс лебедок. При начальном проектировании габаритные размеры можно принять по унифицированным лебедкам для грузоподъемных кранов, краткая характеристика которых приведена в табл. 2.7. Реальные лебедки должны быть вписаны в соответствующий прямоугольник по размерам l и h на рис. 2.1 и по размерам l и b на рис. 2.5.

Таблица 2.7

Параметры унифицированных лебедок башенных кранов

Ширина лебедки принята вдоль оси барабана. На рис. 2.5 ось барабана должна быть параллельна оси Z. Параметры лебедки из табл. 2.7 можно принять по тяговому усилию.

При грузоподъемности Q < 10 т на кранах можно применять полиспасты с кратностью i =2. Ориентировочно тяговое усилие Fт можно определить по следующему выражению

8. Механизм поворота (поз. 8), обозначенный на расчетной схеме рис. 2.1 прямоугольником №8, должен размещаться в пределах, ограниченных диаметром ОПУ, так как ведущая шестерня механизма должна находиться в зацеплении с внутренним венцом зубчатым коле-

47

сом ОПУ. На современных башенных кранах применяются унифицированные механизмы поворота, количество которых определяется требуемой мощностью для поворота крана. Некоторые данные унифицированных механизмов поворота приведены в табл. 2.8.

Все известные унифицированные механизмы поворота имеют габаритные размеры и массы одного порядка. Предварительно можно принять механизм поворота мощностью

6кВт с соответствующими параметрами.

9.Поворотная башня крана (поз. 9 на рис. 2.1) на платформе размещается так, чтобы ее

ось находилась от оси вращения крана на расстоянии хб ≈ Dопу/2. Предварительный размер поперечного сечения колонны башни lb×bb можно определить по графикам на рис. 2.6 в зависимости от грузового момента и высоты колонны. На схеме крана размер lb выполняется симметрично относительно оси башни. Высота колонны башни от уровня головки рельсов

определяется уровнем опорного шарнира пяты стрелы Н0 согласно формуле (2.5). Расчетная высота колонны башни может быть определена как

Рис. 2.6. График для выбора размеров поперечного сечения башни крана

Длина шарнира lшс ≈ 0,3 м для крепления к башне стрелы определяется конструктивным исполнением опорного шарнира стрелы на нижней раме оголовка, примыкающей к верхней секции колонны башни. Расстояние центра шарнира для крепления стрелы от оси вращения крана можно принять равным

48

По выполненной схеме крана при уточнении высоты колонны башни может быть скорректирована ее масса по среднестатистической погонной массе 0,45 ÷ 0,55 т/м.

10. Оголовок (поз. 11 на рис. 2.1) в кранах с поворотной башней опирается на верхнюю секцию башни и жестко скрепляется с ней. К опорному контуру оголовка примыкают проушины для шарнирного присоединения стрелы. На вершине оголовка располагаются блоки для проводки канатов стрелового расчала. Конфигурацию бокового вида оголовка определяет положение его вершины с координатами хог и hог. Эти координаты рекомендуется определять исходя из следующих рекомендаций [5]:

где Ψ и ξ – безразмерные коэффициенты; L0 – заданный вылет груза, м. Коэффициент Ψ определяют по формуле

Ψ = 0,35 – 0,3∙10 -2 ∙ L0 + (0,3 – 0,4∙10 -2 ∙ L0 ) ∙10 -3 Мгр – 0,125 ∙ 10 -2 ( Н0 - хпл). (2.17)

Коэффициент ξ выбирают из табл. 2.9 в зависимости от грузового момента и длины стрелы.

Таблица 2.9

Таблица для выбора коэффициента ξ

11. Конфигурация как балочной, так и наклоняемой стрелы (поз. 10 на рис. 2.1) на схеме крана, имеет трапециевидную форму (рис. 2.7). Длина стрелы по нижнему основанию lс определяется исходя из заданного максимального вылета груза при горизонтальном положении стрелы

lс = L0 – Хс .

Рис. 2.7. Конфигурация стрелы в плане и на боковой проекции

Высоту сечения стрелы определяют рациональным соотношением hс ≈ 0,05 ÷ 0,08 lс в зависимости от длины стрелы в диапазоне длин стрел 20 ÷ 50 м. Для длинных стрел величина коэффициента меньше. Ширину балочной стрелы принимают bкс ≈ 0,75 hс.

Ширина балочной стрелы по всей длине постоянна. Наклоняемые стрелы могут иметь переменное сечение с уменьшением ширины к оголовку стрелы.

49

Для снижения изгибающих нагрузок на стрелу от собственного веса линия действия сжимающей стрелу силы должна проходить ниже центра масс поперечного сечения стрелы на величину е для создания изгибающего момента противоположного знака. Положение линии действия сжимающей силы определяется расположением оси опорного шарнира стрелы

иоси ее головных блоков относительно центра масс поперечного сечения стрелы. На большинстве существующих стрел кранов по технологическим соображениям линия действия сжимающей силы располагается в плоскости нижней грани стрелы.

Наклоняемая стрела удерживается стреловым расчалом за ось головных блоков. У ба-

лочной стрелы расчал крепится на расстоянии ≈ 2/3 lс от оси опорного шарнира. При маневрировании стрелой максимальный угол наклона подъемной стрелы к горизонту не должен превышать 70°.

12.Грузовой полиспаст на схеме крана (поз. 14 на рис. 2.1) обозначается канатными блоками, центр одного из которых располагается на свободном конце стрелы на линии ее нижней грани и является головным неподвижным блоком полиспаста. Центр блока крюковой подвески, подвижный блок грузового полиспаста, располагают ниже по вертикали на

расстоянии не менее Dбл + 500 мм от головного (рис. 2.1). Диаметры блоков обычно определяются при кинематическом расчете механизма подъема груза. Для предварительного обо-

значения на схеме принимают Dбл ≈ 450 мм. Нижний, подвижный блок вместе с грузовым крюком образует крюковую обойму.

У кранов с балочной стрелой грузовой полиспаст образуется блоками на грузовой каретке и блоками крюковой обоймы согласно рис. 2.1 и 1.24. На расчетной схеме крана цен-

тры блоков грузовой каретки располагают на расстоянии равном ≈ Dбл от нижней грани стрелы; центры блоков крюковой подвески должны находиться на расстоянии от центра блоков каретки не менее Dбл + 300 мм.

13.Распорная стойка на схеме крана (поз. 12 на рис. 2.1) изображается в виде прямо-

угольника высотой равной hpc ≈ 0,16 м и длиной равной lрс = lзг – 0,5 м. Стойка имеет шарнирное соединение с оголовком крана со стороны, противоположной стреле, на одном с ней уровне. На свободном конце распорной стойки на оси установлены обводные блоки для проводки канатов стрелового расчала. Диаметр блоков ≈ 0,5 м.

14.Кабина машиниста (поз. 13 на рис. 2.1) на современных кранах с поворотной башней устанавливается выносная, каркасная, унифицированная. Такая кабина состоит из кузова

ифонаря. Металлический каркас придает кабине жесткость. Площадь пола кузова кабины lк × bк = 2,1 ×1,3 м. Высота кабины hк = 2,2 м. Фонарь кабины представляет собой металлический каркас из профильного металла, в проемы которого вставлены на резиновых уплотнениях трехслойные небьющиеся стекла. Окна фонаря служат для обзора рабочей зоны, наблюдения за поднимаемым грузом, связи машиниста с монтажниками и стропальщиками, для проветривания кабины. Кабина устанавливается на специальной выдвижной консоли верхней секции башни. Крыша кабины не должна быть выше опорного шарнира стрелы.

Машинист крана должен иметь хороший обзор фронта работ при перемещении груза. Углы обзора в вертикальной и горизонтальной плоскостях современных кранов должны составлять не менее 118 ÷120°.

15.Стреловой полиспаст (поз. 15 на рис. 2.1) располагается параллельно оси башни на

расстоянии lрс от задней грани башни. Его нижнюю неподвижную обойму блоков располагают выше контргруза на 1,5 ÷ 2 м над ним, чтобы канат, идущий с блоков неподвижной обоймы, не мог касаться контргруза. Нижняя неподвижная обойма блоков стрелового полиспаста тягами прикреплена к поворотной платформе. Верхняя подвижная обойма при наклоне стрелы 70° к горизонту должна находиться на расстоянии не менее 1÷1,5 м от обоймы неподвижных блоков. Диаметры блоков стрелового полиспаста можно принять равными блокам грузового полиспаста.

50