Автомобильные краны

Автомобильные краны

Введение

Самоходные стреловые краны предназначены для ведения строительно-монтажных работ и механизации погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских работ. Такие краны способны быстро перебазироваться с одного объекта на другой и сразу приступать к работе, что обеспечило их широкое внедрение на рассредоточенных объектах с небольшими объемами строительно-монтажных работ. Самоходные краны имеют автономный привод, хорошую маневренность и мобильность. Они могут использоваться в разных отраслях промышленности, строительстве, сельском хозяйстве, передвигаясь на большие расстояния.

1. Общие сведения о стреловых самоходных кранах

Каждый стреловой самоходный кран (рис. 1) состоит из следующих основных частей: ходового устройства 1, поворотной платформы 13 (с размещенными на ней силовой установкой 10, узлами привода 9, механизмами и кабиной машиниста 17 с пультом управления), опорно-поворотного устройства и сменного рабочего оборудования. Исполнительными механизмами кранов являются: механизм подъема груза, изменения вылета стрелы (крюка), вращения поворотной платформы и передвижения крана.

Рисунок 1 - Схемы стреловых самоходных кранов: а - гусеничного с гибкой подвеской стрелового оборудования; б - пневмоколесного с жесткой подвеской стрелового оборудования

Стреловые самоходные краны могут осуществлять следующие рабочие операции: подъем и опускание груза; изменение угла наклона стрелы при изменении вылета; поворот стрелы в плане на 360°; выдвижение телескопической стрелы с грузом; передвижение крана с грузом. Отдельные операции могут быть совмещены (например, подъем груза или стрелы с поворотом стрелы в плане). Использование телескопических стрел позволяет увеличивать обслуживаемую зону с одной стоянки крана, а также улучшает условия перемещения крана в транспортном положении, так как при складывании стрелы уменьшаются габариты крана и динамические нагрузки от толчков из-за неровности пути. Шасси кранов 14 с пневмоколесным ходовым устройством (рис. 1, б), оборудуется выносными опорами-аутригерами 18 в виде поворотных (откидных) или выдвижных кронштейнов с опорными винтовыми или гидравлическими домами на концах. Аутригеры снижают нагрузки на пневмоколеса, увеличивают опорную базу и устойчивость крана. При работе без выносных опор грузоподъемность крана резко снижается и составляет 20…30 % от номинальной.

На кранах устанавливают стреловое и башенно-стреловое оборудование. Основными видами стрелового оборудования являются невыдвижная (жесткая) и выдвижная решетчатые стрелы 3, телескопическая стрела 15 с одной или несколькими выдвижными секциями для изменения их длины. Длину выдвижных стрел можно изменять только в нерабочем состоянии крана, телескопических - действующей рабочей нагрузке. Основное стреловое оборудование обеспечивает наибольшую грузоподъемность крана при требуемых ГОСТом вылете от ребра опрокидывания и высоте подъема крюка. Наибольшая грузоподъемность соответствует наименьшему вылету стрелы. С увеличением вылета грузоподъемность уменьшается. Зависимость грузоподъемности и высоты подъема груза от вылета стрелы называется грузовой характеристикой крана и изображается графически в виде кривых, которые даются в паспортах кранов. Пользуясь графиками, можно определить грузоподъемность и высоту подъема крюка для любого вылета основной стрелы и сменного рабочего оборудования. К сменному рабочему оборудованию относят удлиненные дополнительными вставками (секциями) жесткие и выдвижные стрелы, с применением которых увеличивается зона, обслуживаемая краном, но соответственно снижается грузоподъемность.
В комплекс стрелового оборудования входят также стреловой полиспаст 6 или гидроцилиндры 16 для изменения угла наклона стрелы и крюковая подвеска 4 с грузовым полиспастом 5 для подъема и опускания груза. Для увеличения вылета и полезного подстрелового пространства основные и удлиненные сменные стрелы оснащают дополнительными устройствами - управляемыми и неуправляемые гуськами, которые могут иметь второй (вспомогательный) крюк, подвешиваемый на полиспасте малой кратности и предназначенный для подъема с большей скоростью небольших по массе грузов.

У некоторых моделей кранов на основных жестких стрелах взамен крюка может навешиваться двухчелюстной грейферный ковш (грейфер) с канатным управлением для погрузки - разгрузки сыпучих и мелкокусковых материалов. Подъем основного груза или замыкание челюстей грейферного ковша производится главной грузовой лебедкой 7. Подъем-опускание крюковой подвески гуська и грейфера осуществляется вспомогательной грузовой лебедкой 8.

Башенно-стреловое оборудование кранов состоит из башни, управляемого гуська или маневровой стрелы, стрелового полиспаста и грузового полиспаста с крюковой подвеской. Такое оборудование по сравнению со стреловым обеспечивает увеличение обслуживаемой зоны в плане примерно в два раза.

Стреловое и башенно-стреловое оборудование вместе с главной грузовой, вспомогательной и стреловой лебедками, механизмом вращения поворотной части крана, узлами их привода и управления монтируют на поворотной платформе 13. Для уравновешивания крана во время работы на поворотной платформе устанавливают противовес 12. У кранов с гибкой подвеской стрелового оборудования на поворотной платформе смонтирована двуногая опорная стойка 11, несущая стреловой полиспаст 6. Краны с жесткой подвеской стрелового оборудования не имеет двуногую стойку, стрелоподъемные - лебедку и полиспаст; подъем-опускание стрелы у таких машин осуществляется одним или двумя гидроцилиндрами 16. Поворотная платформа соединена с рамой ходового устройства унифицированным опорно-поворотным кругом 2, который обеспечивает возможность вращения платформы с рабочим оборудованием в плане.

Всем моделям стреловых самоходных кранов общего назначения присваивается индекс, структурная схема которого показана на рис. 2. Первые две буквы индекса КС обозначают кран стреловой самоходный; четыре основные цифры индекса последовательно обозначают: размерную группу (грузоподъемность в т) крана, тип ходового устройства, способ подвески стрелового оборудования и порядковый номер данной модели крана.

Рисунок 2 - Схема индексации стреловых самоходных кранов

Десять размерных групп кранов обозначаются соответственно цифрами 1…10. Тип ходового устройства указывается цифрами 1…9, причем цифра 1 обозначает гусеничное устройство (Г), 2 - гусеничное уширенное (ГУ), 3 - пневмоколесное (П), 4 - специальное шасси автомобильного типа (Ш), 5 - шасси стандартного грузового автомобиля (А), 6 - шасси серийного трактора (Тр), 7 - прицепное ходовое устройство (Пр), 8, 9 - резерв. Способ подвески стрелового оборудования указывается цифрами 6 или 7, обозначающими соответственно гибкую или жесткую подвеску. Последняя цифра индекса (цифры 1…9) обозначает порядковый номер модели крана. Следующая после цифрового индекса дополнительная буква (А, Б, В и т. д.) обозначает порядковую модернизацию данного крана, последующие буквы (ХЛ, Т или ТВ) - вид специального климатического исполнения машины: ХЛ - северное, Т - тропическое, ТВ - для работы во влажных тропиках.

Основные типоразмеры и параметры современных стреловых самоходных кранов, а также технические требования к ним регламентированы ГОСТ 22827-85 «Краны стреловые самоходные общего назначения. Технические условия». В соответствии с этим стандартом предусмотрен выпуск десяти размерных групп стреловых самоходных кранов грузоподъемностью 4; 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160 и 250 т. Указанные грузоподъемности кранов - это максимально допустимая масса груза, которую может поднять кран данной размерной группы при минимальном вылете основной стрелы.

2. Автомобильные краны

К автомобильным кранам относятся стреловые краны на шасси стандартных грузовых автомобилей. Так как нагрузки на шасси от крановой установки превышают допускаемые нагрузки на автомобиль, применяют шасси усиленной конструкции, на котором вместо кузова закрепляют ходовую раму и опорную стойку. При установке автомобильного крана на выносные опоры упругие подвески (рессоры) шасси прогибаются под действием веса моста и последней не отрывается от основания, что уменьшает восстанавливающий момент, удерживающий кран от опрокидывания, и снижает устойчивость крана. При работе без выносных опор правая и левая упругие подвески моста деформируются неравномерно, что ведёт к наклону крана в поперечной плоскости снижению его устойчивости. Для повышения устойчивости автомобильных кранов в процессе работы применяют выключатели упругих подвесок, жестко соединяющие шасси с ходовой рамой при помощи рычагов, и стабилизаторы, уравнивающие деформации подвесок с разной стороны базового шасси. При необходимости изменяют места расположения топливных баков и запасных колес. Краны выпускают трех групп - грузоподъемностью до 6,3, 10 и 16 т. Различают краны с одномоторным механическим приводом от ДВС базового автомобиля и многомоторным комбинированным, в котором индивидуальные (электрические, гидравлические) двигатели приводят в действие отдельные механизмы. Механический привод - наиболее простой и дешевый, так как в основном использует трансмиссию базового шасси, к которой добавляют коробку отбора мощности, нижний конический редуктор и реверсивно-распределительный механизм. Скорости рабочих движений регулируют за счет изменения частоты вращения вала двигателя и переключения коробки перемены передач базового автомобиля.

Грузовысотные характеристики кранов различны для каждого вида стрелового оборудования, длины стрелы и приведены в их паспортах. При работе с выносными опорами грузоподъемность кранов на 80 % выше, чем без выносных опор. В отдельных случаях разрешено передвижение крана с основной стрелой и грузом ограниченной массы на крюке по подготовленному основанию. При этом стрела крана должна быть расположена в секторе задних колес шасси в плоскости продольной его оси.

Благодаря манёвренности и большой транспортной скорости автомобильные краны находят широкое применение при выполнении различных погрузочно-разгрузочных и строительно-монтажных работ, особенно в условиях рассредоточенного, в том числе дорожного и сельского, строительства.

Рисунок 3 - Автомобильный кран:

3. Пневмоколесные стреловые краны

К пневмоколёсным кранам относят машины с ходовым устройством в виде специального пневматического шасси с жёсткой подвеской колёс к ходовой раме, что расширяет возможности работы кранов без выносных опор и передвижения с грузом на крюке, но ограничивает транспортную скорость до 30 км/ч. Краны выпускают четырёх групп - грузоподъёмностью 16, 24, 40 и 100т. Первые два типа кранов имеют классическую компоновку - силовая установка смонтирована на поворотной платформе. Два последние выполнены по схеме тягач - крановая установка (в виде прицепа к специальному тягачу), и силовая установка смонтирована на шасси тягача.

По конструкции КП аналогичны автомобильным кранам, однако они имеют ряд отличий. Прежде всего это большие грузоподъёмности и разные типы стрелового оборудования большой длины. Конструкции привода лебедок обеспечивают несколько скоростей подъема груза и их бесступенчатое регулирование, а главное - малые скорости его опускания. У многих кранов помимо основной стрелы предусмотрены укороченные стрелы длиной 6…12 м, что позволяет им выполнять строительно-монтажные работы внутри промышленных зданий.

Как правило, пневмоколесные краны транспортируют с основной стрелой или без нее. Для обеспечения транспортного габарита крана верхняя секция стрелы может складываться относительно шарнира вбок или вниз и пристыковываться к стреле. Работа пневмоколесных кранов с основными стрелами разрешена при поперечном уклоне площадки не более 0,05 рад, а при установке на выносные опоры - не более 0,025 рад.

В группе пневмоколесных кранов выделена группа с особой конструкцией ходового устройства - пневмоколесное шасси с укороченной базой - короткобазовые краны - КК, обладающие (благодаря обоим ведущим и управляемым мостам) высокой маневренностью и проходимостью. Эти краны (КС-4361А, КС-4362, КС-4371 и КС-4372) грузоподъемностью 16 т имеют базу шасси 4,1 и 3,5 м и предназначены для производства строительно-монтажных работ в стесненных условиях и на объектах с тяжелыми дорожными условиями.

Рисунок 4 - Короткобазовый кран КС-4372 (б)

Рисунок 5 - Пневмоколесный кран МКТ-40

4. Краны на специальных шасси автомобильного типа

Краны на специальных шасси автомобильного типа - КШ - изготовляют с применением сборочных единиц серийных грузовых автомобилей (рис.). Многоосное шасси (от двух до семи осей) с ведущими и управляемыми осями, имеющими жесткую и балансирную подвеску, обеспечивает повышенную проходимость, маневренность, транспортную скорость - до 60 км/ч. Число осей шасси определяется грузоподъемностью крана. Стреловое оборудование обеспечивает лучшие грузовысотные характеристики кранов по сравнению с КА. Выпускают краны четырех групп - грузоподъемностью 25, 40, 63 и 100т. Первые две группы кранов имеют один двигатель, а две последние - отдельный двигатель для привода базового шасси и силовую установку для привода механизмов крана. Все краны имеют гидропривод механизмов и жесткий подвес телескопических стрел. Стреловые самоходные краны на спецавтошасси применяют на рассредоточенных объектах при единичном монтаже КТО и конструкций. Один их основных режимов работы - передвижение крана по площадке с грузом на крюке.

Независимый привод всех механизмов кранов позволяет осуществлять совмещение любых рабочих движений. При этом заводская инструкция запрещает совмещать следующие движения: передвижение крана с грузом на крюке с другими крановыми операциями, работа главного и вспомогательного механизмов подъема груза, вращение крана и выдвижение телескопической стрелы, вращение крана и подъем стрелы. Вообще, Правила по кранам запрещают совмещать более двух рабочих движений любой ГПМ.

Рисунок 6 - Кран на специальном шасси автомобильного типа КС-8471

5. Гусеничные краны

гусеничный автомобильный кран самоходный

Наибольшее распространение на монтажных площадках получили гусеничные краны - КГ, обладающие всеми преимуществами гусеничного движения. Гусеничные краны практически не требуют подготовки специального основания для работы, так как имеют наименьшее удельное давление на грунт по сравнению с другими стреловыми кранами и обладают высокой маневренностью, что позволяет им работать в естественных условиях. Перебазирование на большие расстояния совершается с помощью тяжеловозов.

Кроме питания от имеющейся на кране дизель-генераторной установки, двигатели могут получать питание от внешней сети. Механизмы и электрическая схема крана позволяют регулировать скорость рабочих движений в достаточно широких пределах, что обеспечивает надежное и безопасное ведение монтажных работ.

Ходовая рама крана сварной конструкции опирается на две рамных гусеничных тележки многоопорной конструкции с индивидуальным приводом. Поворотная часть крана опирается на ходовую часть посредством двухрядного шарикового опорно-поворотного устройства с зубчатым венцом наружного зацепления. На поворотной части размещены: лебедки главного, вспомогательного подъема и подъема стрелы; механизм поворота; кабина управления, которая изолирована от общего машинного помещения и оборудована отоплением и вентиляцией. В кабине размещена контроллерная и кнопочная системы управления всеми электродвигателями привода. Малая скорость подъема достигается включением одного малого двигателя. Увеличение скорости - подключением в работу главного электродвигателя с фазовым ротором, регулируемого подключением ступеней роторных сопротивлений. Край оборудован ограничителем грузоподъемности, конечными выключателями для ограничения подъема грузов и стрелы, а также тросовым предохранительным устройством, предотвращающим запрокидывание стрелы при случайном обрыве груза.

Список используемой литературы

Іванченко Ф.К. Підйомно-транспортні машини. - К.: Вища шк., 2003. - 413 с.

Богорад А.А. Грузоподъемные и транспортные машины. - М.: Металлургия, 1989. - 416 с.

Александров М.П., Гохберг М.М, Ковин А.А. Справочник по кранам. Т. 2. - М.: Машиностроение, 1988. - 559 с.

http://www.techstory.ru/krans/kr_avto.htm