Баштовий кран
 | Ця стаття є сирим перекладом з іншої мови. Можливо, вона створена за допомогою машинного перекладу або перекладачем, який недостатньо володіє обома мовами. (Січень 2021) |
Баштовий кран (англ. Tower crane, фр. Grue à tour) — поворотний кран стрілового типу зі стрілою, закріпленою у верхній частині вертикально розташованої башти[1]. У машинному парку пересувних кранів їх частка — близько 18%[2].
Прообраз баштових кранів сучасного типу з'явився ще в 1913 році: кран, створений Юліусом Вольффом, мав поворотну платформу, розташовану у верхній частині башти. Через 15 років, в 1928 році, спроєктовано і створено перший баштовий кран з балковою стрілою, а в 1952 році — з підйомною[3].
Баштові крани на будівельних майданчиках країни[якої?] почали застосовувати в радянський час, в роки перших п'ятирічок. Згідно з даними Держмістпромнагляду, в Україні (станом на 1 січня 2008 року) експлуатувалося 5336 баштових кранів.
Основне призначення баштового крана — обслуговувати територію будівельних майданчиків будівель і споруд, складів, полігонів, навантаження і розвантаження матеріалів з транспорту — при виконанні будівельно-монтажних і вантажно-розвантажувальних робіт[4].
При цьому баштовим краном робляться робочі руху: зміна вильоту, підйом стріли, поворот і пересування крана. Зміна вильоту стріли, залежно від її типу, проводиться або підйомом або опусканням стріли, або переміщенням вантажного візка уздовж стріли[4].
Підйом вантажів здійснюють за допомогою вантажної лебідки, вантажного каната і гакової обойми. Поворотна частина крана обертається щодо неповоротною за допомогою поворотного механізму. Вони пов'язані опорно-поворотним пристроєм (скор. ОПУ), який передає вертикальні і перекидні навантаження від поворотної частини на неповоротну — ходову раму.
Основні механізми баштових кранів оснащені спеціальними пристроями безпеки, званими обмежувачами, якими оснащені: механізм підйому вантажу, повороту крана, пересування вантажного візка і підйому стріли. Управління цими механізмами крана здійснюється кранівником з кабіни керування[4], яка, як правило, встановлюється у верхній частині конструкції вежі.
За призначенням виділяють:
- Крани загального призначення: для цивільного та промислового будівництва[5].
- Спеціальні крани: для промислового будівництва.
- Висотні крани: самопідйомні, повзучі і приставні крани[6].
- Крани-навантажувачі: для складів, баз та полігонів.
По можливості переміщення розрізняють:
- Пересувні: самохідні та причіпні.
- Стаціонарні: приставні й універсальні.
- Самопідйомні: встановлюються на каркасі споруджуваного будинку.
Як ходовий пристрій у пересувних баштових кранах застосовують:
- Автомобільні[7].
- Пневмоколісні[7].
- Гусеничні[7].
- Рейкові[7].
- Крокуючі[7].
- Шасі автомобільного типу[7].
За конструктивними особливостями, також виділяють дві групи кранів: «класичні» баштові крани (з оголовком вежі) і безоголовочні. Крім того, випускаються швидкомонтовані баштові крани, збірка яких здійснюється в мінімально короткі терміни, без верхолазних робіт та допоміжної техніки.
Баштовий кран складається з таких частин:
- Башта.
- Робоча стріла.
- Опорна частина.
- Опорно-поворотний пристрій.
- Кабіна управління.
Для виконання основних операцій, кран оснащується відповідними механізмами: лебідками, блоками і поліспастами[4].
Башта крана загального призначення має або телескопічну конструкцію, або гратчасту, двох типів: поворотну і неповоротну. При великій висоті вона може бути нарощуваною (зверху) і підрощуваною (знизу). Як основний вантажозахоплювальний орган застосовується підвіска гаку. Такі крани, в основній масі, виготовляються в пересувному виконанні на рейковому полотні, а їхня конструкція дає змогу швидко здійснювати монтаж, демонтаж та подальше транспортування кранів на інший об'єкт.
Крани для висотного будівництва виконуються в приставному виконанні. Конструкція такого крана спирається на землю і на каркас будівлі, що зводиться (за допомогою відтяжок).
До кранів для висотного будівництва відносять також і самопідйомної крани, іноді звані повзучими. Кран цього типу встановлюється на конструкціях будівлі, що зводиться, а потім за допомогою власних механізмів періодично переміщується вертикально вгору (на один або кілька поверхів) — у міру зростання будівлі, що зводиться. В споруджуваних монолітних будівлях самопідйомний кран спирається на спеціальні вікна, передбачені в стінах ліфтових шахт. При зведенні збірних залізобетоних будівель, опорою для крана є осередки (металевого або залізобетонного) каркаса будівлі[8]. Підйом крана може здійснюватися лебідкою, розташованої біля основи башти, або спеціальним гідравлічним механізмом висунення. Перевагами цього виду баштових кранів є: можливість роботи на косогорах і в обмежених умовах, а також здатність забезпечити будівництво будівлі зі складною конфігурацією (у плані) одним краном. Одним з основних обмежень такого крана (по висоті) є канатоємність лебідки, а головним недоліком — трудність демонтажу після завершення будівництва.
Крани-навантажувачі виконуються на базі і з використанням вузлів кранів загального призначення.
_-_%D0%B2%D0%B5%D1%80%D1%85%D0%BD%D1%8F%D1%8F_%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%8C_%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BA%D1%86%D0%B8%D0%B8_%D0%BA%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B0_-_%D0%9D%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D1%81%D0%B8%D0%B1%D0%B8%D1%80%D1%81%D0%BA.JPG)
Як робоча стріла баштового крана, може бути застосована молотовидна або підвісна стріла (з жорстким розчалом з окремих тяг, або на гнучкій канатної підвісці). Конструктивно стріла може являти собою балочну, підйомну або комбіновану шарнірно-зчленовану стрілу, виконану з труб (малого чи великого діаметра), гнутого профілю або куточків. Стріли кранів виготовляються секційними, що спрощує збірку і транспортування, а також забезпечує універсальність виконань.
Стріла балочного типу являє собою металоконструкцію з квадратним, трикутним, або прямокутним поперечним перерізом. Стріла складається з двох поясів, по нижніх поясах якої (уздовж всієї стріли) переміщається вантажний візок. Стріла може встановлюватися або горизонтально, або під кутом (від 30 ° до 45 °[9]). У разі встановлення під кутом, візок може бути переміщуваної уздовж поясів стріли, або жорстко закріплена на її кінці[10].
Виліт такої стріли змінюється шляхом переміщення візка з підвішеним вантажем по напрямних балках нерухомо закріпленої стріли.
Підйомна (маневрова) стріла являє собою просторову металоконструкцію з квадратним, трикутним, або прямокутним поперечним перерізом. Конструкція прикріплена за допомогою опорного шарніра до башти. На кінці стріли розташовані блоки, які можуть бути рознесені з використанням балансира, який з'єднується з головною частиною стріли. Вантаж при цьому постійно підвішений до блоків, оснащених вантажними канатами. Стріла цього різновиду встановлюється похило до горизонту. Шляхом її переміщення з підвішеним до блоків вантажем, змінюється її виліт — на допустимий кут нахилу.
Переваги цього типу стріл: простота конструкції. У порівнянні з кранами, забезпеченими, приміром, балочними стрілами, підйомні стріли демонструють кращу маневреність в обмежених умовах і більш технологічні і зручні у виготовленні і експлуатації. При рівних же характеристиках, такий баштовий кран легше (до 20%), ніж кран з балочною стрілою.
Недоліки: при зміні вильоту, стріла не має можливості горизонтального переміщення вантажу, а горизонтальна швидкість переміщення вантажу при цьому буде невисокою і нерівномірною. Крім того, стріли цього різновиду не дозволяють охопити з одної стоянки крана всю зону обслуговування, наприклад, поблизу вежі самого крану.
Стріла належить до типу комбінованих, має форму ламаної. Конструктивно складається з двох основних частин: основної (кореневий) і головної. Головна частина називається гуськом. Кран, оснащений такою стрілою має дві гакові підвіски. Виліт шарнірно-зчленованої стріли змінюється або підйомом всієї стріли, або сполученням рухів по підйому з подальшим переміщенням уздовж стріли вантажного візка. Стріли цього різновиду застосовуються для збільшення висоти підйому крана і вильоту гака.
Башта крана являє собою телескопічну (трубчаста конструкція, виготовлена з труби великого діаметра), або гратчасту конструкцію, виконану з куточків або з труб малого діаметра.
За способом повороту, башта крана може бути верхньоповоротною (з неповоротною баштою і поворотним оголовком) і нижньоповоротною (з поворотною платформою або з поворотною баштою).
За способом збірки, вежі кранів можуть виконуватися нерозбірні, розбиратися на землі (телескопічні та складаючися), підрощувані знизу і нарощувані зверху.
Опорно-поворотний пристрій ніжньоповоротного крану з поворотною платформою розміщено внизу, безпосередньо на опорній частині крану або на порталі[4].
До поворотної частини відносяться: поворотна платформа з розміщеними на ній робочими механізмами крана — вантажною і стріловою лебідками, механізмом повороту. Крім того, на платформі встановлюються плити противаги, башта з оголовком, розпіркою і стрілою.
На верхньоповоротних кранах, платформа з встановленою на ній вежею не повертається. Опорно-поворотний пристрій такого крану розміщене у верхній частині конструкції вежі. Для можливості переміщення вантажів по дузі на башті встановлений поворотний оголовок, до якого для врівноваження стріли кріпиться противовагова консоль з контрвантажем. Робочі механізми встановлені на протівоваговій консолі[4].
Сучасні баштові крани з неповоротною баштою володіють вантажопідйомністю більше 10 т. Збільшена вантажопідйомність і висота підйому вантажу призводять до великої загальної маси, що ускладнює створення кранів з опорно-поворотним пристроєм в нижній частині машини[6].
Головне достоїнство пересувних кранів з неповоротною баштою — можливість їх переобладнання в приставні крани[6], які є універсальними і можуть виступати як самопідйомні й пересувні — на малій висоті вони пересувні, а при її збільшенні — виступають як стаціонарні приставні[6].
Приставні баштові крани не мають ходового пристрою. Переміщення пересувних баштових кранів по майданчику здійснюється за допомогою ходового пристрою, в основному, рейкового типу[7].
Рейковий ходовий пристрій. Являє собою спираючися на підкранові шляхи сталеві ходові колеса з ребордами, об'єднані в ходові візки[4]. Залежно від навантаження, ходовий візок може об'єднувати від чотирьох до 32 коліс. Якщо баштовий кран має вісім (і більше) ходових коліс, то їх об'єднують за допомогою балансирів у візок, який називається балансирний. Навантаження від крана в цьому випадку рівномірно розподіляється між усіма колесами.
Ходові візки підрозділяються на приводні і неприводні (ведучі та ведені)[4]. Розташування приводних візків може бути як одностороннім (обидві на одній рейці), так і двостороннім (по діагоналі) — на різних рейках кранового шляху. У випадку двостороннього розташування візків, переміщення крана більш плавне. Однак, у двостороннього розташування є недолік: при русі по криволінійних ділянках колеса, що переміщаються по внутрішньому рельсу, пробуксовують і швидше зношуються[7].
Крокуючий ходовий пристрій. Використовується у важких баштових кранах, що працюють на слабких ґрунтах[11]. Такий ходовий пристрій поєднує в собі як елементи рейкового ходового пристрою, так і крокуючого: опорою такого крана є циліндричний опорний башмак, з'єднаний з ходовою платформою, а для переміщення використовуються ходові колеса[10]. Переміщення крокуючого крана полягає в поперемінної перестановці опорних частин в напрямку руху[12].
Пересування крокуючого крану здійснюється наступним чином[10]:
- Опорний башмак крану разом з ходовою платформою піднімаються над поверхнею, після чого рама пересувається вперед.
- Ходова платформа крана опускається на поверхню, а опорний башмак знову піднімається над землею.
- Кран за допомогою ходових коліс переміщується вперед уздовж ходової рами — на величину кроку, а опорний башмак опускається на землю.
Опорні поверхні крокуючих кранів можуть бути також виконані у вигляді центральної опорної плити і двох лиж. У цьому випадку переміщення крану здійснюється за допомогою кривошипно-шатунних механізмів, або гідравлічних домкратів, штоки яких прикріплені на шарнірах до опорного черевика.
Баштові крани, що встановлюються на автомобільному, пневмоколісному і гусеничному шасі виконані на основі самохідних кранів стрілового типу. Як робоче стрілове обладнання застосовуються пристрої у вигляді підйомної стріли або стріли балочного типу, з переміщуваним уздовж неї вантажним візком.
Будівельні баштові крани загального призначення, застосовують в основному, при цивільному (сільському і міському), промисловому і гідротехнічному будівництві при монтажі будівель, споруд та технологічного обладнання, а також для подачі будівельних матеріалів[13].
Будівельні крани для висотного будівництва застосовуються для зведення багатоповерхових цивільних і промислових будівель і споруд великої висоти (до 150 м і більше)[6].
Суднобудівні баштові крани забезпечують збірку корпусів на стапелях суднобудівних заводів та добудову їх після спуску на воду. Перші називаються стапельними, а другі — добудовчими[14].
В енергетичному будівництві набули застосування крани «Кролл». Баштові крани випускаються двох типів: полусамохідні (за термінологією виготовлювача) і рейкові самохідні[4].
Представляють собою гратчасту металоконструкцію, башта якої встановлюється на низькому порталі. Портал крану має рамну конструкцію. Кран обладнаний стрілою гратчастого типу, яка шарнірно закріплена на башті. У робочому положенні кран стоїть на 4 гвинтових опорах, які стаціонарно закріплені на порталі[4].
Пересування такого крана здійснюється на задній колісній парі, яка закріплена на рамі порталу. При цьому спереду підставляється вузько розташована колісна пара з тяговою балкою, яка з'єднана з тяговим гаком буксирує транспортного засобу[4].
З усього сімейства випускаються кранів, на території Радянського Союзу застосовувався кран марки K-10000. Цей кран став найпотужнішим з усіх стрілових самохідних рейкових кранів і у монтажників іменувався просто «Кролл». Він був вперше поставлений в США в 1979 році на будівництво атомної електростанції. У СРСР К-10000 застосовувався в енергетичному будівництві — при зведенні атомних електростанцій[4].
Застосовуються для виконання вантажно-розвантажувальних і складських робіт з підйому і переміщенню будівельних виробів, конструкцій і вантажів на відкритих складах, полігонах будіндустрії, а також будівельних майданчиках. Конструктивно відрізняються від решти баштових кранів заниженою баштою. Стріла у кранів-навантажувачів — балочна, з вантажним візком[6].
- ↑ ГОСТ 27555-87 (ІСО 4306-1-85) Крани вантажопідйомні. Терміни та визначення: Державного комітету СРСР по стандартах від 24.12.87 N 4926 // Внесений Міністерством будівельного, дорожнього та комунального машинобудування СРСР: 1989-01-01; Перевиданий: грудень 1993
- ↑ Б. Ф. Білецький, І. Г. Булгакова — Будівельні машини і устаткування: Спр-е посібник, Ростов-на-Дону: Фенікс, 2005, 608с., ISBN 5-222-06968- 0
- ↑ Т. Калистратова: Баштові крани — Журнал «Адреси Петербурга № 24/36», 2006
- ↑ а б в г д е ж и к л м н Паргаманік І. М. Вантажопідйомні крани стрілового типу: Справ. посібник-К .: Вища школа, 1992 — Бібліотека тепломонтажніка — 141с.
- ↑ Фідель А. С .: Підйомно-транспортні машини, К: «Вища школа», 1976, 220с.
- ↑ а б в г д е Будівельні крани: Довідник / В. П. Станєвскі, В. Г. Моісеєнко, Н. П. Колесник, В. В. Кожушко ; За заг. ред. к.т. н. В. П. Станєвскі — К .: Будівельник, 1984 — 240с.
- ↑ а б в г д е ж и Невзоров Л. А., Пазельский Г. Н., Романюха В. А. — Уч-к «Башенные краны: Уч-к для сред. проф.-техн. училищ», 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Высшая школа, 1980, 326с.
- ↑ С. С. Добронравов, В. Г. Дронов : Будівельні машини і основи автоматизації, М: Вища школа, 2001, 575с, ISBN 5-06-003857-2
- ↑ Залежно від розмірної групи крана
- ↑ а б в Невзоров Л. А., Пазельский Г. Н., Романюха В. А. Строительные башенные краны: Учебник для сред. ПТУ — М.: Высшая школа, 1986. — 179с.
- ↑ І. П. Барсов, А. П. Станковская : Будівельні машини і їх експлуатація — М: Стройиздат, 1971
- ↑ Крокуючий хід — Велика Енциклопедія Нафти Газа. Архів оригіналу за 22 грудня 2015. Процитовано 11 листопада 2015.
- ↑ Будівництво. Том 2. Головний редактор Г. А. Караваєв. М .: Радянська Енциклопедія, 1964. — Енциклопедія сучасної техніки. Енциклопедії. Словники. Довідники
- ↑ П. З. Пєтухов, Г. П. Ксюнін, Л. Г. Серлін — Спеціальні крани — М: Машинобудування, 1985, 248с.