Виды строительных кранов — описание и характеристики

Современные грузоподъемные краны – необходимый компонент в реализации строительных проектов, но различные марки и модели этих машин существенно отличаются друг от друга техническими и экономическими показателями. Рациональный выбор необходимого типа крана при возведении объекта является реальной возможностью сократить расходы на устройство подкрановых путей и фундаментов, снизить трудоемкость монтажа и перебазирования кранов, поскольку именно эти операции в общей стоимости эксплуатации крана составляют до 40%.

В строительной практике часто для возведения одного и того же здания могут применяться различные варианты расстановки башенных кранов. Например, здание средней этажности с 1–2 подъездами можно возвести с помощью одного автономно стоящего крана. Но также возможен вариант использования двух менее мощных свободностоящих кранов, которые будут размещены по обеим сторонам строящегося объекта. Для возведения высотного дома понадобится, по крайней мере, один, а лучше два т. н. приставных крана, о которых написано ниже. Сегодня можно строить здание практически любой конфигурации и высотности с помощью башенного крана, который может перемещаться по установленным криволинейным подкрановым рельсам. Такой кран до определенной высоты здания перемещается вдоль объекта строительства, а затем, с ростом этажности, «преображается» в приставной.

Примеры из каталога

Кран разборной КСП — 1000 «Мастер»

. Устройство стрелового типа устанавливается на земле и перекрытиях зданий. Разборная модель позволяет проводить установку без применения техники. Использование устройства разрешено при температурных показателях от +40° до –40 °С, влажности 80 %. Диаметр каната спецтехники — 8,3 мм, масса крана — 950 кг, масса контргрузов — 700 кг. При двукратной запасовке скорость подъема достигает 22 м в минуту, при однократной — 44 м в минуту. Техника применяется для подъема, спуска и транспортировки груза по окружности.

Кран строительный HGS-G200Y-30

. Технику применяют для подъема, опускания и удерживании груза в поднятом состоянии. Использование возможно на открытых и закрытых территориях. В зависимости от поставленной задачи кран используется с магнитным захватом, стропами и другим оборудованием. Грузоподъемность крана достигает до 200 кг, высота подъема — 30 м, скорость — 21 м в минуту. Длина каната — 31 м, диаметр — 4 мм.

Кран в окно «Умелец-М»

. Устройство используют при подъеме, спуске и перемещении груза массой до 320 кг. Конструкция оборудования с колесами и вылетом стрелы 2 м обеспечивает легкость перемещения техники. Рабочим инструментом подъемного механизма является кошка с подвеской. Масса крана не более 220 кг, противовесов — не менее 210 кг. Диаметр каната 4,1 мм. Скорость подъема от 17,5 м до 20 м в минуту.

Движение – это жизнь

Рельсовые краны получили распространение благодаря тому, что они могут обслуживать значительные площади строительных площадок, порой существенно превосходящие рабочие зоны, обслуживаемые свободностоящими кранами. Рельсовые краны отлично справляются с монтажом конструкций при выполнении «нулевого» цикла, однако они не менее эффективны и при постройках мало- и среднеэтажных зданий. Обязательным элементом конструкции рельсового крана является нижняя рама, на которой закреплены ходовые тележки. Главным элементом каждой ходовой тележки является стальное ходовое колесо.

Большинство наземных монтажных кранов передвигается по рельсам, уложенным на шпалах. Краны, располагаемые прямо на строительных конструкциях зданий или сооружений, опираются на рельсы, закрепленные на металлических или железобетонных балках. Конструкции этих опорных элементов и их форма зависят от назначения и характера работы каркаса сооружения. От величины нагрузки на колесо зависит выбор типа рельса и конструкция кранового пути, а специальные механизмы перемещения, расположенные непосредственно у ходовых колес, обеспечивают их вращение и движение башенного крана по рельсам вдоль строящегося объекта. Мобильность – главное преимущество крана на рельсовом ходу. В процессе работ на объекте могут возникать нештатные ситуации, например поломка одного из кранов, и в этом случае эксплуатация рельсового крана дает возможность «маневра» при поиске выхода из сложного положения. К тому же рельсовый кран может перемещаться с полным грузом, что заметно сокращает производственные потери. Конструкция же безрельсовых кранов движения с грузами не предусматривает. К недостаткам кранов рельсового типа можно отнести высокую стоимость подкрановых путей, необходимость монтажа и демонтажа их при перебазировке кранов. Разница в затратах, необходимых для организации работы рельсового крана, и расходах на установку аналогичного крана на фундамент и анкера может достигать 30%. Однако приобретаемые плюсы – маневренность, устойчивость, уменьшенный балластный груз – часто оправдывают дополнительные затраты.

Ведущие производители башенных кранов стараются закладывать в конструкцию своих кранов максимальную универсальность их эксплуатации. В частности, один из крупнейших европейских производителей башенных кранов компания Liebherr практически во всех моделях предусматривает возможность различных вариантов установки. Например, в описании монтажа популярного у строителей безоголовочного крана Liebherr мод. 90 EC-B 6 указано, что он может устанавливаться на монолитный фундамент, на крестообразную опору, предусмотрен также вариант использования в качестве основания рамы с ходовыми тележками. При этом допустимая скорость движения крана, обеспечиваемая работой ходовых двигателей мощностью 4 кВт, составляет до 25 м/мин.

Максимальная грузоподъемность (г/п) мод. 90 EC-B 6 – 6 т, а вылет стрелы достигает 50 м. Кран может осуществлять подъем груза на высоту до 51,2 м и, что очень важно, перемещаться с грузом по рельсам. Но конструкторы немецкой компании предусмотрели возможность крепления ходовых колес к рельсам с помощью специальных приспособлений. В этом случае Liebherr 90 EC-B 6 с неповоротной башней становится свободностоящим, и если есть возможность закрепить башню крана с помощью мощных связей на строящемся здании, то высота подъема грузов возрастает вплоть до 100 м.

Интересен также опыт строительства градирен высотой в 150 м, входящих в состав Ленинградской АЭС. Строителями на объекте использовался уникальный гусеничный кран Liebherr 11350, выполнявший подъем строительных конструкций и материалов на высоту до 196 м. Радиус обслуживания гигантом, поднимающим максимально груз массой 1350 т г, составлял 128 м!

Но использование гусеничных кранов, так же как и пневмоколесных кранов, при работе на площадках с уклоном в 3–4° приводит к необходимости значительного, на 20–30%, увеличения массы балласта крана, что затратно и не всегда удобно. Чаще при постройке аналогичных со­оружений используется комбинированная работа крана. Еще недавно подкрановые пути могли обеспечить крану только прямолинейное движение, однако сегодня разработаны и применяются технологии, позволяющие башенному крану совершать криволинейное перемещение. Вдоль основания градирни прокладывается кольцевой рельсовый путь, который уклона практически не имеет, и по нему движется башенный кран, выполняющий технологические операции. В определенный момент с ростом высоты сооружения в центре объекта устанавливают стационарный башенный кран, закрепляя его вертикальное положение вантами и распорками, а большой вылет стрелы позволяет доставить необходимый груз в любую точку постройки.

Еще один хорошо известный у нас ведущий европейский производитель башенных кранов – испанская компания Linden-Comansa уделяет большое внимание обеспечению возможности эксплуатации своих кранов в рельсовом исполнении. Все модели кранов Comansa могут монтироваться как на стационарном фундаменте, на анкерах, так и на складывающейся крестообразной основе, а также и в качестве рельсовых кранов на крестообразной основе. Ширина колеи в зависимости от высоты башни крана может быть от 3,5 до 10 м, а скорость перемещения крана по рельсам достигает 20 м/мин. При этом за счет модульной конструкции краны Comansa относительно просто и экономично транспортируются по дорогам общего пользования и легко адаптируются к требованиям, возникающим при работе на различных объектах.

Принцип работы

Механизм водопроводного крана основан на следующем:

1. На шпинделе, расположенном вертикально, крепится вентиль.
2. Нижняя часть вала движется внутри гайки. На конце шпинделя находится золотник, который состоит из диска и прокладки, которая крепится кнопкой или гайкой. Наружная часть вкручивается в корпус гайкой.
3. При закрытии крана шпиндель ввинчивается. Прокладка опускается на седло, блокирует жидкость.
4. Еще одной преградой для водяного потока является втулка в верхней части шпинделя. На ней расположены резиновые сальники, обеспечивающие гидроизоляцию.

Кран-буксы из керамики имеют полуоборотный механизм. Керамические пластины с отверстиями плотно прижаты, одна из них является неподвижной. При открытии одна из пластин начинает вращаться, жидкость поступает в момент совпадения отверстий. Данная технология считается более надежной.

Набор смесителей для воды.

Выбор башенного крана по техническим показателям

Краны выбирают исходя из требуемых параметров, которые зависят от монтажных характеристик монтируемых сборных элементов конструкций; Qтp — монтажная масса, т; Нтр — монтажная высота, м; Lтp — монтажный вылет, м. Так как технические характеристики кранов по данным параметрам определены в справочных материалах относительно крюка, то и требуемые параметры будут определяться также относительно крюка. Требуемую монтажную массу наиболее тяжелого элемента (Мэ) устанавливают с учетом прикрепляемых к нему монтажных приспособлений и такелажной оснастки (Мо) : Qкртр = Мэ + Мо.

Рис. 1. Схема определения требуемых характеристик для башенного крана

Условные обозначения: а — ширина колен подкранового пути; в — расстояние между стеной сооружения и подкрановым рельсом; с — ширина сооружения; г — расстояние от центра вращения крана до конца контргруза; Нтркр — максимально требуемая высота подъема крюка; ho — высота смонтированной части сооружения; h3 — запас по высоте для маневрировать элементом при монтаже; hc — высота подвески; l тркр — максимально требуемый вылет стрелы; hэ — высота элемента; hп — высота полиспаста

Монтажную высоту для башенных и стреловых кранов определяют из расчета наиболее высоко расположенной монтируемой конструкции (относительно уровня стоящего крана) и высоты строповочных приспособлений.

Нкртр = h0 + h3 + h hc (здесь h3 принимается от 0,5 до 1 м).

Монтажный вылет крюка находят по расположению в сооружении самого отдаленного элемента. Для башенных и стреловых кранов он определяется по-разному. Требуемый монтажный вылет крюка для башенных кранов: lкртр; = а/2 + Ь + с- При этом (а/2 +b) должно быть не меньше суммы радиуса габарита крана (ггк) и запаса 0,7…1 м в нижней и 0,5… 1 м в верхней частях крана.

Требуемый вылет крюка для самоходных стреловых кранов, при котором обеспечиваются достаточные зазоры между стрелой крана и смонтированными конструкциями, а также поднимаемым элементом, определяется по формуле:

где d’ и d» — расстояния по горизонтали от оси стрелы соответственно до монтируемого элемента и смонтированных конструкций включая зазор между ними и стрелой не менее 1,5 м. Требуемая длина стрелы:

Угол β (см рис.) практически находится в пределах 30…40°, а угол α связан с вылетом основной стрелы. При выборе гуська учитывают, что его длина зависит в основном от размеров и места устанавливаемого элемента и величины d».

После определения величины требуемых параметров монтажных кранов по ним выбирают такие машины, рабочие параметры которых удовлетворяют расчетным, т. е. равны им или несколько превосходят требуемые. При этом расчетный грузовой момент (Мгртр = Мэlкр) наиболее удаленного или тяжелого элемента (Mэ) должен быть не больше технического значения этой характеристики для крана.

При больших объемах монтажных работ количество монтажных кранов jVkp и соответственно монтажных потоков на монтаже всего здания определяют по формуле Nкр=Pkвсп(TпПкA), где Р — объем монтажных работ; kвсп — коэффициент на вспомогательные работы: kвсп= 1,05…1,2; Тп — заданная продолжительность работ, дни; Пк — сменная производительность крана; А — количество рабочих смен в сутки.

Окончательное решение по выбору монтажных машин принимают на основании технико-экономического сравнения нескольких предполагаемых вариантов с учетом технологических особенностей использования и фактической производительности этих машин.

Преимущества и недостатки

Преимуществами изделий являются простота, надежность, легкость в ремонте и совместимость с отечественными системами водоснабжения. Более дорогие модели позволяют экономить расход, обладают функцией блокировки потока при превышении максимальной температуры. Ряд моделей с целью гигиены удобно устанавливать в общественных местах благодаря встроенному сенсору.

Разные виды конструкций смесителя обладают недостатками. Среди них: износ прокладки, чувствительность керамических деталей к грязной среде, необходимость установки фильтра. Сенсорные модели менее надежны.

Устройство крана

Внутри корпуса водопроводных смесителей находится устройство, перекрывающее поток воды. В зависимости от типа конструкции эту роль выполняет разжимное кольцо с уплотнением, шарик, термостат или электромагнитный клапан.

Устройство состоит из следующих элементов:

1. Корпус устройства.
2. У основания расположены подводящие трубы.
3. Муфта.
4. Накидная гайка.
5. Патрубок.
6. Для регулировки смешивания потоков предусмотрен флажок (колпачок).
7. Излив. Элемент обеспечивает подачу воды. Выполняется в различных формах.
8. Уплотнители, прокладки необходимы для предотвращения протечек на стыках элементов.
9. Аэратор. Насадка обеспечивает распыление воды, делает струю более мягкой.

Устройство водопроводного крана.

Запорно-регулирующие устройства монтируются в любых помещениях, где предусмотрена подача воды.

Выбор башенного крана на основе базовых характеристик

Читайте

Устройство башенного крана. Монтаж и демонтаж башенных кранов

Разумеется, потребитель, выбирая кран, в первую очередь обращает свое внимание на его базовые технические характеристики, такие как грузоподъемность, высота подъема стрелы, дальность вылета стрелы, а также на параметры, которые вытекают из базовых: грузоподъемность при максимальном вылете стрелы, скорость подъема материала, скорость и диапазон передвижения грузовой тележки, скорость поворота крана, высота крепления крана к возводящемуся зданию и энергопотребление. Немаловажное значение имеет простота монтажа и обслуживания техники.

Источник фото: tehnoverh.ruПлоская стрела подходит башенным кранам, имеющим малую и среднюю грузоподъемность (до 5 т)

При выборе башенного крана учитывается и специфика его конструкции. Так, плоская стрела либо стрела, выполненная без оттяжек-вантов, по всем характеристикам уступает конструкции, снабженной оголовком. Плоская стрела больше всего подходит башенным кранам, имеющим малую и среднюю грузоподъемность — до 5 тонн. Для кранов, обладающих большей грузоподъемностью, стрела становится слишком тяжелой и крупногабаритной — 3-4 метра по высоте в основании — и нуждается в повышенном внимании оператора во время подъема грузов, так как изгиб данной стрелы в вертикальной плоскости может составлять до 3-4 метров.

Обращает внимание потребитель также на наличие либо отсутствие в комплектации кабины. Башенные краны, оснащенные маховой стрелой, где отсутствует грузовая каретка, как правило, очень дорогие, снабжены более короткой стрелой и используются нечасто. Выбирая между моделями кранов, оснащенными оголовком башни, и безоголовочными, необходимо учитывать, что за счет оголовка усложняется монтаж крана, но возможность поднимать стрелу, которая присутствует не у всех кранов с оголовком, дает возможность эксплуатировать технику на более ограниченных строительных площадках. В то же время, безоголовочные краны монтируются быстрее, а также они характеризуются простотой и безопасностью работы в пересекающихся зонах.

Назначение кранов

В автономных, локальных или центральных сетях водоснабжения применяют оборудование, которое выполняет определенные функции. Оно может служить как регулировочная или запорная арматура. Самым часто применяемым элементом для подобных целей выступают краны водопроводные. Виды этих изделий призваны выполнять различные задачи. Они регулируют напор и его пропускную способность при помощи изменения площади потока трубы.

Существуют такие виды водопроводных кранов, которые при помощи шарового механизма выполняют только открытие или закрытие потока. Регулировку позволяют выполнять другие устройства. Они плавно уменьшают напор. Такие виды водопроводных кранов чаще используются для дома.

Классификация кабельных кранов

По степени подвижности выделяют:

• Неподвижные – их опорные элементы (башни) не перемещаются, так как установлены непосредственно на фундаменты. Поэтому все грузовые операции выполняются в рабочей зоне под канатом.
• Подвижные – их опорные элементы, один или оба, перемещаются по устроенным для них путям. Их рабочая зона значительно расширяется и зависит от траектории перемещения.

В свою очередь, неподвижные кабель-краны делятся на 4 подтипа:

• Стационарные – опоры закреплены максимально жестко. В результате несущий канат постоянно сохраняет среднее положение, никуда не смещаясь во время движения тележки, и рабочая зона наиболее узкая.
• С отклоняющимися мачтами – опоры могут поперечно качаться. Несущий канат при движении тележки может смещаться под углом до 6 градусов, что расширяет рабочую зону.
• С боковой оттяжкой – башни с помощью шарниров сопряжены с фундаментом, а также с обеих сторон оснащены лебедками и полиспастами для оттяжки. Благодаря этому можно, подтягивая и освобождая полиспасты, еще больше смещать канат, так как угол качания мачт достигает при этом 8-12 градусов.
• Эллинговые – несколько кабельных кранов с общей опорой, но отдельными приводами и тележками. Работают независимо друг от друга, обеспечивают широкую зону обслуживания (при грамотной настройке), используются главным образом в судостроении.

Подвижные кабель-краны классифицируют по 3 подтипам:

• Параллельные – обе башни перемещаются синхронно, по прямолинейным путям. Такая траектория движения формирует прямоугольную рабочую зону.
• Радиальные – есть стационарная башня и одна (или несколько) перемещающихся – по кольцу (или концентрическим путям). Рабочая зона при таких траекториях движения представляет собой сектор.
• Круговые – обе башни перемещаются по концентрическим путям. При таком движении рабочая зона формируется в виде тора.

По типу захватного органы краны кабельного типа бывают:

• с крюком (траверсом) – на него подвешивается груз;
• с грейфером – ковшом, набирающим сыпучий или кусковой материал;
• с бадьей – она зачерпывает груз, а потом раскрывается или опрокидывается.

По обслуживанию рабочей зоны выделяют:

• Стационарные кабель-краны – постоянно используются на одном объекте.
• Переносные – быстро устанавливаются и демонтируются, легко транспортируются с одной рабочей точки на другую.

По способу натяжки каната краны кабельного типа бывают:

• с противовесом;
• с неподвижным креплением;
• с качающимися опорами;
• со спускающимся канатом.

Как видите, вариантов достаточно много, и это косвенно свидетельствует о востребованности подобного грузоподъемного оборудования. Классификация кабель-канатов очень обширна, и среди их разнообразия вы обязательно найдете модель с нужной грузоподъемностью, высотой пролета и шириной рабочей зоны.