Описание устройства и принципа действия башенного крана

БАШЕННЫЙ КРАН

Учебное пособие

Санкт-Петербург

С.А. ЕВТЮКОВ, С.В. РЕПИН, К.В. РУЛИС,

В.И. АЛЕЙНИК, А.В. ЗАЗЫКИН, А.В. ЧУДАКОВ

БАШЕННЫЙ КРАН

Учебное пособие

Санкт-Петербург

 

УДК 621.873.25

Рецензент:

Башенный кран: учебное пособие/ сост. С.А. Евтюков, С.В. Репин, К.В. Рулис, В.И. Алейник, А.В. Зазыкин, А.В. Чудаков; СПбГАСУ. – СПб., 2016. – 48 с.

Учебное пособие по дисциплине «Строительные машины», «Строительные машины и оборудование» для студентов очного и заочного обучения по специальности 15.03.03 (15.04.03)– «Прикладная механика», 23.03.03 (23.04.03) – «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов», 23.03.01 (23.04.01) – «Технология транспортных процессов», 23.03.02 (23.04.02) – «Наземные транспортно-технологические комплексы», 23.05.01 – «Наземные транспортно-технологические средства», 08.03.01 (08.04.01)– «Строительство», 08.05.01 – «Строительство уникальных зданий и сооружений».

 

Учебное пособиесоставлено в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования. В данномучебном пособии описано устройство и принцип работы башенного крана, дана система индексации строительных башенных кранов, приведены основные технические характеристики крана, а так же описана техника безопасности при проведения работ.Содержаться требования кзаданию по курсовому проектированию, структуре работы,пояснительной записки, а так же к графической части работы. Дана методика выполнения расчетов, построения грузовой характеристики и выбор каната грузоподъемного механизма крана.

Табл. 3. Рис. 7. Библиогр.: 4 назв.

 

Учебное пособие рекомендовано учебным методическим советом АДФ СПбГАСУ от 02.02.2016 г., протокол №5.

 

© С.А. Евтюков и др., 2016

© Санкт-Петербургскийгосударственный архитектурно-строительный университет, 2016

 

 

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ БАШЕННОГО КРАНА

-вылет (это расстояние по горизонтали от оси вращения поворотной части крана до вертикальной оси грузозахватного органа (крюковой подвески) при установке крана на горизонтальной площадке).

Вылетом определяется зона обслуживания строящегося сооружения, склада.

-грузоподъемность (характеризуется максимально допустимой массой рабочего груза, на подъем которого рассчитан кран).

Грузоподъемность крана меняется в зависимости от вылета крюка и является главным параметром башенного крана.

- грузовой момент (представляет собой произведение грузоподъемности на соответствующий вылет).

-высота подъема (расстояние по вертикали от уровня стоянки крана до грузозахватного органа, находящегося в верхнем рабочем положении).

- глубина опускания (расстояние по вертикали от уровня стоянки крана до грузозахватного органа, находящегося в нижнем рабочем положении).

-скорости рабочих движений (скорость подъема, поворота, передвижения крана, передвижения тележки, изменения вылета).

- задний габарит (наибольший радиус поворотной части крана (поворотной платформы или противовесной консоли) со стороны, противоположной стреле).

От величины заднего габарита у кранов с поворотной башней зависит выбор величины удаления кранового пути от стены возводимого здания.

-масса крана (полная масса крана с балластом, противовесом и в полностью заправленном состоянии).

- мощность крана (суммарная мощность всех электродвигателей, установленных на кране).

 

СОСТАВ РАБОТЫ

Курсовая работа (КР) по дисциплине «Строительные машины» выполняется в 6-м семестре студентами дневного факультета и в 5-м семестре студентами вечернего и заочного факультетов.

До выполнения курсовой работы студенты получают необходимую теоретическую подготовку при прослушивании курса лекций в 6-м и 5-м семестре.

Курсовая работа по строительным машинам является одной из первых самостоятельных работ студентов. При её выполнении студент должен показать умение применять полученные знания, проявить самостоятельность и творческую инициативу. Методические указания являются основой курсовой работы, но не ограничивают инициативы студента.

Данная курсовая работа способствует закреплению и углублению теоретических знаний лекционного курса. Её цель выработка практических навыков по определению технических возможностей стреловых кранов с учетом их устойчивости, а также выбору канатов и двигателя грузоподъемного механизма (лебедки).

 

1.Расчетно-пояснительная записка должна содержать следующие разделы:

1.1.Задание на проектирование.

1.2.Описание устройства, принципа действия заданного крана и технологии производства работ – 2-3 стр.

1.3.Построение грузовой характеристики, башенного крана, исходя из условия устойчивости против опрокидывания. Построение, в свою очередь, включает следующие подразделы:

а) построение схемы заданного башенного крана с указанием векторов и координат точек приложения действующих на кран сил – 1 стр.;

б) статический расчет на устойчивость (грузовой и собственной)– 3-5стр.;

в) определение максимальной грузоподъемности крана по условию его грузовой устойчивости – 1 стр.;

г) собственно построение грузовой характеристики крана и её анализ – 1 стр.

1.4.Выбор каната грузоподъемного механизма крана, включающий в себя:

а) изображение схемы механизма подъема груза по заданным кратности грузового полиспаста и количеству обводных блоков – 1 стр.;

б) определение усилия в канате, набегающем на барабан лебедки грузоподъемного механизма при подъеме груза, вес которого равен максимальной расчетной грузоподъемности крана и определение разрывного усилия в канате, и выбор каната грузоподъемного механизма по ГОСТ 2688-80 – 1-2 стр.

1.5.Выбор двигателя грузоподъемного механизма, включающий в себя:

а) определение максимальной скорости каната, навиваемого на барабан лебедки (скорости навивки) по заданной максимальной скорости подъема груза с учетом кратности полиспаста и КПД блока;

б) определение необходимой мощности электродвигателя;

в) выбор двигателя по мощности в таблице 3 приложения. Всего 0,5-1 стр.

1.6.Описание техники безопасности при эксплуатации кранов – 1-2 стр.

1.7.Заключение – 1 стр.

1.8.Список литературы – 1 стр.

2.Графическая часть должна содержать – общий вид машины с приведенными на нем грузовой характеристикой крана и упрощенной схемой грузоподъемного механизма – 1 лист формата А1.

Задание на курсовую работу

Основные исходные данные для построения грузовой характеристики крана и выбора каната для грузоподъемного механизма приведены в таблице 1 приложения. Вариант исходных данных в таблице 1. устанавливается в соответствии с последней цифрой зачетной книжки. Кроме этого, студенту руководителем дополнительно может быть указана схема запасовки канатов, либо изменена кратность грузового полиспаста m и количество обводных блоков n_бл (либо то и другое). Окончательно сформированное задание на курсовую работу (№ варианта таблицы 1. и, возможно, изменения, внесенные руководителем) обязательно подписываются у руководителя. Задание на курсовую работу без подписи руководителя является недействительным, и работа с таким заданием (или без задания) не может быть принята.

Графическая часть

 

Графическая часть должна содержать 1 чертеж:

Общий вид крана с компоновкой основных узлов и агрегатов, выполненный на формате А1, в соответствии с требованиями ЕСКД (см. ниже). На чертеже должна быть изображена грузовая характеристика крана и упрощенная схема, рассчитанного грузоподъемного механизма.

Спецификация на кинематических схемах делается отдельно. На гидравлических схемах спецификацию разрешается делать над основной надписью чертежа.

Общий вид машины (в данном случае крана) должен представлять компоновочный чертеж без вырисовывания мелких деталей, в двух проекциях. Примеры конструкций кранов приведены в приложении. На общем виде проставляют габариты и установочные размеры, определяющие взаимное расположение частей машины, показывающее положение оборудования. На чертеже общего вида дается техническая характеристика. Заголовок «Техническая характеристика» подчеркивается, под ним пишут наименование характеристик, обозначая нумерацию арабскими цифрами. В характеристиках целесообразно давать основные технико-эксплуатационные показатели без повторения габаритных или иных размеров и массы машины. Спецификация для общего вида выполняется на отдельном листе согласно ГОСТ 2.108-68.

Чертеж и спецификация выполняются в карандаше. Все надписи необходимо оформлять в соответствии с требованиями ГОСТ 2.104-68.

 

Приложения

Таблица 1

Исходные данные для выбора грузовой характеристики крана и выбора каната его грузоподъемного механизма

№ п/п	Исходные данные*	Последняя цифра шифра зачетной книжки студента
	Расчетные массы конструкции крана, т:
	Стрелы Gс			2,5				2,5			2,5
	Башни Gб
	Поворотной платформы Gпл
	Противовеса Gпр
	Неповоротной части крана Gн						24,4		25,5	24,5	24,5
	Расстояние от плоскости, проходящей через ось вращения крана, параллельно ребру опрокидывания, до центра тяжести элементов конструкции крана, м:
	Башни Lб	1,8	1,7	1,6	1,7	1,8	1,7	1,6	1,8	1,6	1,7
	Поворотной платформы Lпл	0,1						0,5	1,5
	Противовеса Lпр
	Неповоротной части крана Lнч
	Расстояние от оси вращения до корневого шарнира стрелы r, м		2,5	2,5	2,6		2,7	2,5	2,4		2,5
	Расстояние от плоскости опорного контура до корневого шарнира стрелы hr, м
	Расстояние от центров тяжести отдельных элементов крана до плоскости опорного контура, м:
	Башни hб
	Поворотной платформы hпл		1,2		1,5			1,5			1,5
	Противовеса hпр	1,5		1,5	2,5	2,5	1,5	1,5	2,5	1,5	2,5
	Неповоротной части крана hнч	0,5	0,6	0,6	0,6	0,5	0,6	0,6	0,5	0,5	0,6
	Площадь наветренной поверхности элементов конструкции крана, м2:
	Стрелы Fс
	Башни Fб
	Поворотной платформы Fпл			3,5				3,5			3,5
	Противовеса Fп
	Неповоротной части крана Fнч
	Груза Fг
	Длина стрелы Lстр, м
	Высота подъема груза Hгр, м
	Максимальная скорость подъема груза, м/с	0,25	0,4	0,25	0,5	0,25	0,27	0,5	0,3	0,3	0,46
	Кратность грузового полиспаста m, шт.
	Количество обводных блоков nбл, шт.
	Расстояние от оси вращения крана до ребра опрокидывания, м:
	Вперед b		1,5	1,5
	Назад b1		2,3	1,6	2,2

Продолжение таблицы 1

 

№ п/п	Исходные данные*	Последняя цифра шифра зачетной книжки студента
	Расчетные массы конструкции крана, т:
	Стрелы Gс			2,5				2,5			2,5
	Башни Gб
	Поворотной платформы Gпл
	Противовеса Gпр
	Неповоротной части крана Gн						24,4		25,5	24,5	24,5
	Расстояние от плоскости, проходящей через ось вращения крана, параллельно ребру опрокидывания, до центра тяжести элементов конструкции крана, м:
	Башни Lб	1,8	1,7	1,6	1,7	1,8	1,7	1,6	1,8	1,6	1,7
	Поворотной платформы Lпл	0,1						0,5	1,5
	Противовеса Lпр
	Неповоротной части крана Lнч
	Расстояние от оси вращения до корневого шарнира стрелы r, м		2,5	2,5	2,6		2,7	2,5	2,4		2,5
	Расстояние от плоскости опорного контура до корневого шарнира стрелы hr, м
	Расстояние от центров тяжести отдельных элементов крана до плоскости опорного контура, м:
	Башни hб
	Поворотной платформы hпл		1,2		1,5			1,5			1,5
	Противовеса hпр	1,5		1,5	2,5	2,5	1,5	1,5	2,5	1,5	2,5
	Неповоротной части крана hнч	0,5	0,6	0,6	0,6	0,5	0,6	0,6	0,5	0,5	0,6
	Площадь наветренной поверхности элементов конструкции крана, м2:
	Стрелы Fс
	Башни Fб
	Поворотной платформы Fпл			3,5				3,5			3,5
	Противовеса Fп
	Неповоротной части крана Fнч
	Груза Fг
	Длина стрелы Lстр, м
	Высота подъема груза Hгр, м
	Максимальная скорость подъема груза, м/с	0,25	0,4	0,25	0,5	0,25	0,27	0,5	0,3	0,3	0,46
	Кратность грузового полиспаста m, шт.
	Количество обводных блоков nбл, шт.
	Расстояние от оси вращения крана до ребра опрокидывания, м:
	Вперед b		1,5	1,5
	Назад b1		1,9	1,5	1,8			1,6	1,7		1,6

 

 

Продолжение таблицы 1

№ п/п	Исходные данные*	Последняя цифра шифра зачетной книжки студента
	Расчетные массы конструкции крана, т:
	Стрелы Gс			2,5				2,5			2,5
	Башни Gб
	Поворотной платформы Gпл
	Противовеса Gпр
	Неповоротной части крана Gн						24,4		25,5	24,5	24,5
	Расстояние от плоскости, проходящей через ось вращения крана, параллельно ребру опрокидывания, до центра тяжести элементов конструкции крана, м:
	Башни Lб	1,8	1,7	1,6	1,7	1,8	1,7	1,6	1,8	1,6	1,7
	Поворотной платформы Lпл	0,1						0,5	1,5
	Противовеса Lпр	2,5	3,5	2,5	3,5	2,5	2,5	3,5	3,5	3,5	3,5
	Неповоротной части крана Lнч
	Расстояние от оси вращения до корневого шарнира стрелы r, м		2,5	2,5	2,6		2,7	2,5	2,4		2,5
	Расстояние от плоскости опорного контура до корневого шарнира стрелы hr, м
	Расстояние от центров тяжести отдельных элементов крана до плоскости опорного контура, м:
	Башни hб
	Поворотной платформы hпл		1,2		1,5			1,5			1,5
	Противовеса hпр	1,5		1,5	2,5	2,5	1,5	1,5	2,5	1,5	2,5
	Неповоротной части крана hнч	0,5	0,6	0,6	0,6	0,5	0,6	0,6	0,5	0,5	0,6
	Площадь наветренной поверхности элементов конструкции крана, м2:
	Стрелы Fс
	Башни Fб
	Поворотной платформы Fпл			3,5				3,5			3,5
	Противовеса Fп
	Неповоротной части крана Fнч
	Груза Fг
	Длина стрелы Lстр, м
	Высота подъема груза Hгр, м
	Максимальная скорость подъема груза, м/с	0,25	0,4	0,25	0,5	0,25	0,27	0,5	0,3	0,3	0,46
	Кратность грузового полиспаста m, шт.
	Количество обводных блоков nбл, шт.
	Расстояние от оси вращения крана до ребра опрокидывания, м:
	Вперед b		1,5	1,5
	Назад b1		1,7	1,5	1,6			1,5	1,5		1,5

 

 

Продолжение таблицы 1

№ п/п	Исходные данные*	Последняя цифра шифра зачетной книжки студента
	Расчетные массы конструкции крана, т:
	Стрелы Gс			2,5				2,5			2,5
	Башни Gб
	Поворотной платформы Gпл
	Противовеса Gпр
	Неповоротной части крана Gн						23,4		24,5	23,5	23,5
	Расстояние от плоскости, проходящей через ось вращения крана, параллельно ребру опрокидывания, до центра тяжести элементов конструкции крана, м:
	Башни Lб	1,8	1,7	1,6	1,7	1,8	1,7	1,6	1,8	1,6	1,7
	Поворотной платформы Lпл	0,1						0,5	1,5
	Противовеса Lпр	2,5	3,5	2,5	3,5	2,5	2,5	3,5	3,5	3,5	3,5
	Неповоротной части крана Lнч
	Расстояние от оси вращения до корневого шарнира стрелы r, м		2,5	2,5	2,6		2,7	2,5	2,4		2,5
	Расстояние от плоскости опорного контура до корневого шарнира стрелы hr, м
	Расстояние от центров тяжести отдельных элементов крана до плоскости опорного контура, м:
	Башни hб
	Поворотной платформы hпл		1,2		1,5			1,5			1,5
	Противовеса hпр	1,5		1,5	2,5	2,5	1,5	1,5	2,5	1,5	2,5
	Неповоротной части крана hнч	0,5	0,6	0,6	0,6	0,5	0,6	0,6	0,5	0,5	0,6
	Площадь наветренной поверхности элементов конструкции крана, м2:
	Стрелы Fс
	Башни Fб
	Поворотной платформы Fпл			3,5				3,5			3,5
	Противовеса Fп
	Неповоротной части крана Fнч
	Груза Fг
	Длина стрелы Lстр, м
	Высота подъема груза Hгр, м
	Максимальная скорость подъема груза, м/с	0,25	0,4	0,25	0,5	0,25	0,27	0,5	0,3	0,3	0,46
	Кратность грузового полиспаста m, шт.
	Количество обводных блоков nбл, шт.
	Расстояние от оси вращения крана до ребра опрокидывания, м:
	Вперед b		1,5	1,5
	Назад b1		1,7	1,5	1,6			1,5	1,5		1,5

 

Продолжение таблицы 1

№ п/п	Исходные данные*	Последняя цифра шифра зачетной книжки студента
	Расчетные массы конструкции крана, т:
	Стрелы Gс	1,8	2,8	2,3	2,8	1,8	1,8	2,3	2,8	1,8	2,3
	Башни Gб	3,7	4,7	5,7	7,7	3,7	5,7	5,8	5,8	6,7
	Поворотной платформы Gпл
	Противовеса Gпр
	Неповоротной части крана Gн						23,4		24,5	23,5	23,5
	Расстояние от плоскости, проходящей через ось вращения крана, параллельно ребру опрокидывания, до центра тяжести элементов конструкции крана, м:
	Башни Lб	1,8	1,7	1,6	1,7	1,8	1,7	1,6	1,8	1,6	1,7
	Поворотной платформы Lпл	0,1						0,5	1,5
	Противовеса Lпр	2,5	3,5	2,5	3,5	2,5	2,5	3,5	3,5	3,5	3,5
	Неповоротной части крана Lнч
	Расстояние от оси вращения до корневого шарнира стрелы r, м		2,5	2,5	2,6		2,7	2,5	2,4		2,5
	Расстояние от плоскости опорного контура до корневого шарнира стрелы hr, м
	Расстояние от центров тяжести отдельных элементов крана до плоскости опорного контура, м:
	Башни hб
	Поворотной платформы hпл		1,2		1,5			1,5			1,5
	Противовеса hпр	1,5		1,5	2,5	2,5	1,5	1,5	2,5	1,5	2,5
	Неповоротной части крана hнч	0,5	0,6	0,6	0,6	0,5	0,6	0,6	0,5	0,5	0,6
	Площадь наветренной поверхности элементов конструкции крана, м2:
	Стрелы Fс
	Башни Fб
	Поворотной платформы Fпл			3,5				3,5			3,5
	Противовеса Fп
	Неповоротной части крана Fнч
	Груза Fг
	Длина стрелы Lстр, м
	Высота подъема груза Hгр, м
	Максимальная скорость подъема груза, м/с	0,25	0,4	0,25	0,5	0,25	0,27	0,5	0,3	0,3	0,46
	Кратность грузового полиспаста m, шт.
	Количество обводных блоков nбл, шт.
	Расстояние от оси вращения крана до ребра опрокидывания, м:
	Вперед b		1,5	1,5
	Назад b1		1,8	1,5	1,7			1,5	1,5		1,6

 

Продолжение таблицы 1

№ п/п	Исходные данные*	Последняя цифра шифра зачетной книжки студента
	Расчетные массы конструкции крана, т:
	Стрелы Gс			2,5				2,5			2,5
	Башни Gб
	Поворотной платформы Gпл
	Противовеса Gпр
	Неповоротной части крана Gн						24,4		25,5	24,5	24,5
	Расстояние от плоскости, проходящей через ось вращения крана, параллельно ребру опрокидывания, до центра тяжести элементов конструкции крана, м:
	Башни Lб	1,8	1,7	1,6	1,7	1,8	1,7	1,6	1,8	1,6	1,7
	Поворотной платформы Lпл	0,1						0,5	1,5
	Противовеса Lпр
	Неповоротной части крана Lнч
	Расстояние от оси вращения до корневого шарнира стрелы r, м		2,5	2,5	2,6		2,7	2,5	2,4		2,5
	Расстояние от плоскости опорного контура до корневого шарнира стрелы hr, м
	Расстояние от центров тяжести отдельных элементов крана до плоскости опорного контура, м:
	Башни hб
	Поворотной платформы hпл		1,2		1,5			1,5			1,5
	Противовеса hпр	1,5		1,5	2,5	2,5	1,5	1,5	2,5	1,5	2,5
	Неповоротной части крана hнч	0,5	0,6	0,6	0,6	0,5	0,6	0,6	0,5	0,5	0,6
	Площадь наветренной поверхности элементов конструкции крана, м2:
	Стрелы Fс
	Башни Fб
	Поворотной платформы Fпл			3,5