Строительные машины

Эти краны используют при строительстве наземных сооружений, железных дорог, станций метрополитена и некоторых других объектов. Благодаря высокой устойчивости (опоры с двух сторон моста) они обладают большой грузоподъемностью (до 200 т). Однако небольшая высота подъема крюка (до 12 м) и необходимость в большинстве случаев держать второй стреловой кран для подачи грузов в зону действия козлового крана сокращают область его эффективного применения.

Мачтовые краны, являющиеся стационарными, представляют собой стальную решетчатую мачту, вертикально поставленную на специальную раму и фундамент и закрепленную четырьмя тросовыми растяжками (вантами) к якорям. К низу мачты шарнирно прикреплена стрела. Грузоподъемность таких кранов достигает 100 т и более. Однако их применение вызывает большие затраты труда, времени и средств на устройство якорей, фундамента, монтаж самого крана. Кроме того, мачтовый кран может быть использован только при наличии больших свободных площадей для устройства якорей, поскольку угол наклона тросовых растяжек не должен превышать 300.

Так, если высота мачты составляет 20 м, то необходима свободная площадь минимум 70 * 70м. и закрепления конструкции в этом положении (также вручную и механизированным способом для поддержки конструкции до ее закрепления).

Продолжительность цикла в каждом из технологических процессов различна и зависит от объемно-планировочных и конструктивных решений зданий и сооружений, определяющих виды грузов, удобства их зацепления грузозахватными устройствами, высоты подъема или расстояния горизонтального перемещения грузов, необходимости поддержки груза (сборного элемента) в ходе выполнения технологических операций, но его выверке и закреплению в проектном положении и меньше всего от скоростных характеристик крана (скорость подъема и опускания крюка, поворота, перемещения крана или грузовой тележки и пр).

При выполнении технологических процессов погрузки (разгрузки) строительных грузов скоростные характеристики кранов практически не оказывают влияния на время цикла в связи с его малой продолжительностью (в среднем 1,5...2 мин) и невозможностью увеличения скорости поворота крюка, т. к. это неизбежно приведет к увеличению раскачки груза, времени на его "успокоение" и тем самым увеличению продолжительности цикла погрузки (разгрузки) и снижению производительности крана.

Общее время цикла Т складывается из машинного времени tu и времени, расходуемого на выполнение ручных операций tp. Пути повышения производительности кранов состоят в уменьшении продолжительности цикла и увеличении средней массы грузов, перемещаемых за цикл. С этой целью в проектах зданий необходимо предусматривать выравнивание масс монтируемых элементов, применять укрупненную сборку легких элементов, контейнеры и пакеты. Продолжительность ручных операций снижают за счет применения автоматических захватов и прогрессивных технологических схем принудительного монтажа.

Башенные краны

Башенные краны выпускают самоходными на рельсовом ходу, самоподъёмными и приставными. Самоходные башенные краны подразделяют на три группы: с поворотной башней с поворотной башней и подъёмной стрелой и неповоротной башней. Первые более мобильны, т. к. при перебазировке с одного объекта строительства на другой перевозятся без разборки на отдельные узлы.

 

 

Их конструкция обеспечивает возможность складывания: стрела опускается вдоль башни, которая, будучи закрепленной шарнирно на несущей раме, опускается оголовком на кузов тягача. Под несущую раму подводится транспортная ось с колесами ("подкатная ось"), и кран готов к перевозке. Снимается с крана только балласт, выполненный в виде бетонных блоков, расположенных на несущей раме.

Самоходные башенные краны с поворотным оголовком менее мобильны. При их перебазировке необходимо распасовать грузовой канат, отстыковать и снять стрелу и противовесную консоль с контргрузом, расстыковать секции башни и ее основание, опорную ходовую раму, снять балласт (железобетонные блоки, закрепленные на ходовой раме). Перевозится такой кран с одного объекта на другой отдельными узлами с последующей их сборкой на новом объекте, что обусловливает большую трудоемкость, стоимость и продолжительность перебазировки, чем у кранов с поворотной башней. Преимуществом башенных кранов с поворотным оголовком является большая грузоподъёмность. Башенные краны оснащаются подъемными или балочными стрелами. Первые имеют на конце стрелы головной блок, через который проходит грузовой канат с подвешенным к нему крюком. Для изменения положения крюка и соответственно груза (в плане) и ею подачи к месту укладки необходимо или поднять стрелу и тем самым уменьшить вылет крюка, или переместить кран по рельсам с одновременным поворотом башни или оголовка. При балочной стреле крюк подвешен к грузовой тележке, перемещающейся вдоль стрелы Для изменения положения груза (в плане) достаточно переместить грузовую тележку с одновременным поворотом башни или оголовка, на что тратится меньше времени и электроэнергии, чем при подъемной стреле. К тому же раскачка груза, подвешенного на гибкой нити (грузовом тросе), во втором случае меньше и тем самым меньше затрат времени на "остановку" раскачивающегося, как маятник, груза и его посадку в проектное положение. Это особенно важно при монтаже сборных элементов здании, существенным преимуществом башенных кранов по сравнению со стреловыми является почти полное использование подстрелового пространства. Поскольку башня стоит вертикально, параллельно стене строящегося здания, полезный вылет крюка, т. е. зона, в которой можно поднимать или опускать строительные грузы, меньше расстояния от вертикальной оси крана до максимального удаления крюка только на половину ширины подкранового рельсового пути плюс 0,5 м от конца шпалы до стены здания тем самым снижается потребность в свободной территории строительной площадки, что особенно важно в условиях городской застройки и при реконструкции действующих предприятий.

Другим, весьма важным, преимуществом башенных кранов является неизменность или незначительное снижение грузоподъемности при увеличении вылета крюка. Это достигается специальным устройством балласта, расположенного на ходовой раме, или перемещением контргруза на противовесной консоли. Самоподъемные башенные краны состоят из башни с поворотным оголовком и платформой, на которой закреплены стрела, противовесная консоль, кабина машиниста, грузовая и стреловая лебедки, и подъемной обоймы. Обойма опирается на балки, которые прикрепляются болтами или хомутами к (пильным конструкциям каркаса здания в двух уровнях (этажах).

Внутри башни установлена лебедка, при помощи которой через систему полиспастов осуществляется выдвижение башни и перемещение обоймы.

Самоподъемный башенный кран устанавливают в середине здания. Такое расположение обеспечивает возможность подачи груза в любую точку здания при относительно короткой стреле (до 30 м) и вылете крюка до 27,5 м. Все высотные здания Москвы были смонтированы с применением самоподъемных башенных кранов. В последние десятилетия они не использовались в связи с прекращением строительства высотных зданий (более 70 м) и ограничением применения стального каркаса. Однако при возобновлении такого строительства самоподъемные башенные краны, сконструированные на современном техническом уровне, найдут широкое применение.

Разновидностью самоподъемных башенных кранов являются так называемые ползучие краны, используемые для монтажа стальных радиомачт и телевизионных башен. Грузоподъемность таких кранов составляет 1,5...4 т при вылете крюка 1...1.5 м. При помощи хомутов кран прикрепляется к смонтированным стальным конструкциям мачты и по мере ее наращивания с помощью собственной лебедки "ползет" вверх на необходимую высоту. Приставные башенные краны отличаются от самоходных отсутствием ходовой части. Их устанавливают на фундамент рядом со строящимся зданием и прикрепляют к несущим элементам стены здания. Благодаря жесткому закреплению башни крана появляется возможность ее наращивания до 75.. 80 м и увеличения длины балочной стрелы до 40 м. Такие краны эффективны для возведения 22...26-этажных зданий башенного типа.

Сменная эксплуатационная производительность крана, т/смен:

 

Пэ= tсм Q n Кг Кв,

 

где tсм - продолжительность смены, ч; Q - грузоподъемность крана, т; n = 3600/Тц- число циклов, совершаемых краном за один час работы; Кr -коэффициент использования крана по грузоподъемности; Кв - коэффициент использования крана по времени в течение смены.

Общее время цикла складывается из машинного времени tм и времени, расходуемого на выполнение ручных операций tp:

 

Tц=tm+tp+tвz

tм =[(H1/v1)+(H2/v2) + (L1/v3) + (L2/v4) + (2a/360nн)] К,

tp=tз+ty+to

 

где H1 и H2 – соответственно высота подъема и опускания крюка, м; v1, v2, v3, v4 - скорости подъема и опускания груза, передвижения грузовой тележки (или изменения вылета) и крана, м/мин; L1 и L2 - путь передвижения грузовой тележки (или изменения вылета) и крана, м; nн - частота вращения стрелы крана, мин-1; К - коэффициент совмещения операций (зависит от технических возможностей крана и мастерства машиниста); tв - время вспомогательных машинных операций, мин; tз - время строповки груза, мин; ty - время наводки и установки груза в проектное положение, мин; tо - время расстроповки груза, мин; a угол поворота стрелы (туда и обратно), гр.; z - число вспомогательных машинных операций (подъем, передвижение, поворот с грузом, обратный поворот, опускание и т.д.).

Башенный кран КБ-405

Мобильный самомонтирующийся башенный кран КБ-405 предназначен для механизации подъемно- транспортных работ на строительстве жилых, гражданских и производственных зданий и сооружений различной этажности с элементами строительных конструкций массой до 10 тонн. Передвижной (на рельсовом ходу) полноповоротный (с поворотной башней) кран оснащен унифицированными механизмами, монтируется и демонтируется при помощи собственных механизмов и автокрана грузоподъемностью 8 тонн, перевозится в собранном виде на подкатных тележках.

 

Рис.КБ-405

 

Кран КБ-405 выпускается в 4-х исполнениях; КБ-405.1А, КБ-405.1 А-01, КБ-405.1А-02, КБ-405.2А. Предназначен для работы в I-IV ветровых районах по ГОСТ 1451-77 и в климатическом исполнении "У" категории I по ГОСТ 15150-69 при температуре окружающего воздуха от -40 до +40 град.С. Группа, режима работы крана 4К по ГОСТ 22546-82.

Техническая характеристика крана КБ-405 во всех 4-х исполнениях приведена в таблице 2.

 

Таблица 2

Техническая характеристика
	КБ-405.1А	КБ-405.1А-01	КБ-405.1А-02	КБ-405.2А
Максимальный грузовой момент, т.м	187,5	187,5	135	162
Грузоподъемность максимальная, т	10	10	9	9
Грузоподъемность при максимальном вылете, т	7,5	7,5	4,5	6,3
Высота подъема, м
- при максимальном вылете	46	34,8	47,3	51,6
- максимальная	57,8	46,6	62,5	63,4
Количество промежуточных секций башни	5	3	5	6
Общая масса крана, т	113,1	110,3	113,5	114,6
Вылет, м:
- максимальный	25	25	30	25
- минимальный	13	13	15	13
- при максимальной грузоподъемности	18	18	15	18
Частота вращения, об/мин	0,72	0,72	0,72	0,72
Колея и база, м	6	6	6	6
Задний габарит, м	4	4	4	4
Масса балласта, т	50,05	50,05	50,05	50,05
Скорость, м/мин
- подъема(опускания) груза максимальной  массы	31 и 46	31 и 46	31 и 46	31 и 46
- подъема(опускания) крюковой подвески	46	46	46	46
- подъема посадки груза максимальной  массы не более	4,8	4,8	4,8	4,8
- передвижения крана	27	27	27	27
Время полного изменения вылета, мин	1,2	1,2	1,2	1,2
Транспортные габариты крана, м:
- высота	4,2	4,2	4,2	4,2
- ширина	4,02	4,02	4,02	4,02
- длина	27,8	27,8	27,8	27,8
Наименьший радиус закругления криволинейного рельсового пути(внутреннего рельса), м	10	10	10	10

 

2.5 Самоходные грейдеры (автогрейдеры)

 

Автогрейдеры представляют собой самоходные многофункциональные планировочно-профилировочные машины, основным рабочим органом которых служит полноповоротный грейдерный отвал с ножами, установленный под углом к продольной оси автогрейдера и размещенный между передним и задним мостами пневмоколесного ходового оборудования. При движении автогрейдера ножи срезают грунт и отвал сдвигает его в сторону.

Автогрейдеры применяют для землеройно-профилировочных планировочных работ при строительстве дорог, сооружении невысоких насыпей и профильных выемок, отрыве дорожного корыта распределения в нем каменных материалов, зачистки дна котлованов, планировке территорий, засыпке траншей, рвов, канав и ям, я также очистки дорог, строительных площадок, городских магистралей и площадей от снега в зимнее время.

Автогрейдеры используют на грунтах I…III категорий. Процесс работы автогрейдера состоит из последовательных проходов, при которых осуществляется резание грунта, его перемещение, разравнивание и планировка поверхности сооружения.

 

 

Автогрейдеры классифицируют по мощности установленного двигателя, конструкции рабочего органа, типу трансмиссии и колесной схеме. По мощности двигателя автогрейдеры разделены на классы: класс 100 — мощность двигателя 45...75 кВт; класс 140 — к" 110 кВт; класс 180 — 120...160 кВт; класс 240 — 170...220 кВт. Автогрейдеры класса 100 относят к легкому типу, класса 140 — среднему, класса 180 — полутяжелому, класса 240 — тяжелому типу. По конструкции рабочего органа различают автогрейдеры с неполноповоротным в плане грейдерным отвалом (угол поворота составляет ±32...±45°) и автогрейдеры с полноповоротным отвалом, угол поворота которого в плане не ограничен.

По типу трансмиссии различают автогрейдеры с механической и гидромеханической трансмиссиями. Гидромеханическая трансмиссия обеспечивает автоматическое и плавное изменение скорости движения автогрейдера, механическая — ступенчатое. Колесная схема ав-тогрейдеров определяется формулой АхБхВ, где А — число осей с управляемыми колесами; Б — то же, с ведущими колесами и В — общее число осей. Колесная схема автогрейдеров легкого 1x2x2, среднего типа 1x2x3, тяжелого типа 1x3x3. Каждый автогрейдер состоит из рамы, трансмиссии, ходового устройства, основного и дополнительного рабочего оборудования, механизмов с системой управления и кабины машиниста. Рамы автогрейдеров могут быть жесткими и шарнирно сочлененными. Наличие шарнирно сочлененной рамы обеспечивает повышенную маневренность машины.