Підбір крана проводиться за трьома основними параметрами:

Вантажопідйомність;

Виліт гака;

Висота підйому, а в окремих випадках і до глибини опускання гака.

При виборі крана для будівельних робіткористуються робочими кресленнями об'єкта, що зводиться, при цьому враховуються розміри, форма і вага збірних елементів, що підлягають монтажу. Потім, з урахуванням місця встановлення крана, визначається найбільший необхідний виліт стріли та необхідна максимальна висота підйому.

Вантажопідйомність крана– вантаж корисної маси, що піднімається краном і підвішений за допомогою знімних вантажозахоплювальних пристроїв або безпосередньо до незнімних вантажозахоплювальних пристроїв. У деяких імпортних кранів в масу вантажу, що піднімається, включається також маса гакової обойми, на що необхідно звертати увагу при підборі крана.

Необхідна вантажопідйомність крана на відповідному вильоті визначається за масою найбільш важкого вантажузі знімними вантажозахоплювальними пристосуваннями (грейфер, електромагніт, траверс, стропів тощо). У масу вантажу включаються також маса навісних монтажних пристроїв, що закріплюються на конструкції, що монтується до її підйому, і конструкцій посилення жорсткості вантажу.

Q – вантажопідйомність крана;

P гр - маса вантажу, що піднімається;

P гр. - Маса вантажозахоплювального пристосування;

Р н.м.пр. - Маса навісних монтажних пристроїв;

P к.у. - маса конструкцій посилення жорсткості елемента, що піднімається, і тари.

При виборі крана для виконання будівельно-монтажних робіт необхідно стежити за тим, щоб вага вантажу, що піднімається, з урахуванням вантажозахоплювальних пристроїв і тари не перевищував допустиму (паспортну) вантажопідйомність крана. Для цього необхідно враховувати максимальну вагу виробів, що монтуються, і необхідність їх подачі краном для монтажу в найбільш віддалене проектне положення з урахуванням допустимої вантажопідйомності крана на даному вильоті стріли.

При підборі кранів із змінним вильотом необхідно звертати особливу увагуна те, що вантажопідйомність цих кранів залежить від вильоту.

Необхідний робочий виліт R р визначається відстанню по горизонталі від осі обертання поворотної частини крана до вертикальної осі вантажозахоплювального органа.

Розрахунок робочого вильоту крана ведеться за такими варіантами:

При прив'язці кранів із поворотною вежею

R р - необхідний робочий виліт;

b – відстань від найближчої до крана осі будівлі до найдальшої від крана точки у напрямку перпендикулярно до осі переміщення крана;

S – відстань від осі обертання крана до найближчої осі будівлі;

a – відстань від осі будівлі до її зовнішньої грані (частини, що виступає);

n – розмір наближення;

R п – найбільший радіус поворотної частини крана із боку, протилежної стрілі.

Рисунок 8.1 – Прив'язка монтажного механізму. Прив'язка стрілового крана до будівлі

На малюнку 8.1, 8.2 представлена ​​прив'язка монтажного механізму

Рисунок 8.2 – Прив'язка монтажного механізму. Прив'язка баштового крана до будівлі

Відстань a та b визначаються за робочими кресленнями будівлі.

Габарит наближення приймається як відстань між виступаючими частинами крана, що пересувається по наземних рейкових коліях (його поворотною або іншою найбільш виступаючою частиною) і зовнішнім найближчим контуром будівлі (включаючи його виступаючі частини - козирки, карнизи, пілястри, балкони і т.п.). пристосуваннями, що знаходяться на будівлі або біля будівлі (будівельні риштування, виносні майданчики, захисні козирки тощо), а також будовами, штабелями вантажів та іншими предметами, має становити відповідно до ст.2.18.6 ПБ 10-382-00 від рівня землі або робочих майданчиків на висоті до 2000 мм не менше ніж 700 мм, а на висоті понад 2000 мм - не менше ніж 400 мм. Для кранів з поворотною вежею та числом секцій у вежі більше двох ця відстань приймається не менше 800 мм по всій висоті через можливе відхилення вежі від вертикалі.

Відстань між поворотною частиною стрілових самохідних кранів, за будь-яких їх положень, і будовами, штабелями вантажів, будівельними риштуваннямита іншими предметами (обладнанням) має бути не менше 1000 мм.

Найбільший радіус поворотної частини крана з боку протилежної стрілі приймається за паспортом крана.

При установці крана поблизу неукріплених укосів котлованів, траншей або інших виїмок

Для баштових кранів

S=r+C+0,5d+0.5K

r – відстань від осі будівлі до основи укосу котловану;

C – відстань від основи укосу котловану (виїмки) до краю баластної призми;

d – ширина основи баластної призми

К – колія шляху крана. (Рисунок 8.3)

Рисунок 8.3 – Габарити наближення

d=Sоп.е.+2δ+3hб

S оп.е. - Розмір опорного елемента поперек рейкової нитки, мм;

δ – бічне плече баластного шару (δ≥200 мм);

3h б – розмір двох проекцій укосів баластного шару завтовшки h б, мм.

Як опорні елементи слід застосовувати:

При навантаженні від колеса на рейку до 250 кН включно – напівшпали або залізобетонні плити;

При навантаженні від колеса на рейку понад 250 кН – залізобетонні балки.

Загальні видита габарити опорних елементів наведені у Г.3 додатку Г СП 12-103-2002 «Шляхи наземні рейкові кранові. Проектування, влаштування та експлуатація».

Укоси бічних сторін баластного шару повинні бути виконані з ухилом 1:1,5, отже розмір двох проекцій укосів баластного шару завтовшки h б становить 3h б.

Товщина баластного шару визначається проектом на підставі розрахунків та залежить від навантаження на колесо крана, виду ґрунтової основи, матеріалу баласту та конструкції підрейкових опорних елементів.

Орієнтовна товщина баласту наведена у таблиці 8.1

Таблиця 8.1 - Орієнтовна товщина баласту

Орієнтовна товщина баласту h б щебеневого під залізобетонними балками піщаного під залізобетонними балками щебеневого під дерев'яними напівшпалами при земляному полотні з глинистого, суглинистого або супіщаного ґрунту та рейках типів при земляному полотні з піщаного ґрунту та рейках типів при земляному полотні з глинистого, суглинистого або супіщаного ґрунту та рейках типів при земляному полотні з піщаного ґрунту та рейках типів Р50 Р65 Р50 Р65 Р50 Р65 Р50 Р65 Р50 Р65 Р50 Р65 До 200 Від 200 до 225 " 225 " 250 " 250 " 275 " 275 " 300 - - - - " 300 " 325 - - - - Примітки 1. При навантаженні на колесо більше 275 кН рекомендується застосовувати залізобетонні підрейкові елементи. 2. Відстань між осями напівшпал слід приймати 500 мм з відхиленнями ±50 мм. 3. Як щебеневий баласт слід застосовувати щебінь з природного каменю фракції 25-60 мм, гравій та гравійно-піщану суміш фракції 3-60 мм (гравій) та 0,63-3 мм (пісок) за масою не більше 20%. 4. Для виготовлення підкранових рейкових колій повинні застосовуватися нові або старорічні рейки І та ІІ груп придатності.

Для стрілових кранів

r – відстань від осі будівлі до основи укосу котловану (виїмки);

С – відстань від основи укосу котловану (виїмки) до найближчої опори вантажопідіймальної машини, що визначається за таблицею 8.2;

Таблиця 8.2 - Мінімальні відстаніпо горизонталі від основи укосу виїмки до найближчих опор машини (СНиП 12-03-2001 п.7.2.4) (C)

Для визначення характеристики ґрунту при встановленні вантажопідіймальної машини у котловану (виїмки) необхідно керуватися інженерно-геологічним висновком про ґрунти, при цьому за наявності у схилі різнорідних ґрунтів визначення наближення вантажопідйомної машини проводиться по одному виду ґрунту з найгіршими показниками (за найслабшим ґрунтом) (рисунок 8.4, 8.5).

Рисунок 8.4 - Установка рейкового крана біля укосу котловану

Рисунок 8.5 - Установка стрілових кранів біля укосів виїмок

при встановленні крана біля будівель, що мають підвали або інші підземні порожні споруди

При встановленні вантажопідйомних машину будівель (споруд), що мають підвали або інші підземні порожні споруди, проектні інститути (автори проекту) повинні розраховувати несучу здатність стін зазначених споруд на кранові навантаження.

Допускається не виконувати перевірочні розрахунки, що підтверджують стійкість стін підвалів, фундаментів та інших конструкцій у разі, якщо відстань від найближчої опори вантажопідйомної машини або нижнього краю баластної призми рейкової колії до зовнішньої грані стіни підвалу відповідає вимогам табл. 8.3 та малюнку 8.6. При цьому:

Для баштових кранів

Для стрілових кранів

r – відстань від осі будівлі до зовнішньої грані найближчої до крана стіни підвалу;

C – відстань від зовнішньої грані найближчої до крана стіни підвалу до найближчої опори вантажопідйомної машини;

d – ширина основи баластної призми;

До - колія шляху крана;

L оп – розмір колії чи бази гусеничного крана, а вантажопідйомних машин з виносними опорами - розмір опорного контуру.

Рисунок 8.6 - Встановлення вантажопідйомних машин біля будівель з підвалом, без розрахунку видавлювання стін від кранових навантажень

Наближення до будівлі (споруди) приставного крана визначається мінімальним вильотом, за якого забезпечується монтаж найближчих до вежі крана конструктивних елементів будівель з урахуванням розмірів фундаменту крана та умов кріплення крана до будівлі.

де Rmin – мінімальний виліт гака крана

Відстань a і b визначаються за робочими кресленнями будівлі в тій частині будівлі де передбачається встановити кран.

Мінімальний виліт гака крана приймається за паспортом крана.

Конструкції фундаменту приставного крана у кожному даному випадку визначаються розрахунком, виконаним спеціалізованою організацією.

Конструкції кріплення приставного крана до конструкцій будівлі розробляє спеціалізована організація та погоджує з автором проекту будівлі.

Необхідна висота підйому h п визначається від позначки установки вантажопідіймальних машин (кранів) по вертикалі та складається з наступних показників:

висоти будівлі (споруди) h з від нульової позначки будівлі з урахуванням позначок встановлення (стоянки) кранів до верхньої позначки будівлі (споруди) (верхнього монтажного горизонту);

запасу висоти, що дорівнює 2,3 м з умов безпечного виконання робіт на верхній позначці будівлі, де можуть перебувати люди;

максимальної висоти вантажу h гр (у положенні, при якому проводиться його переміщення) з урахуванням закріплених на вантажі монтажних пристосувань або конструкцій посилення,

довжини (висоти) вантажозахоплювального пристрою h гр.пр. у робочому положенні як показано на рисунках 8.7. 8,8

де n – різниця відміток стоянки кранів та нульової позначки будівлі (споруди).

Рисунок 8.7 – Прив'язка монтажного механізму

Необхідна глибина опускання h оп визначається від позначки установки вантажопідіймального крана по вертикалі як різниця між висотою будівлі (споруди) - при встановленні крана на конструкціях споруджуваного, або глибиною котловану та сумою мінімальних висотвантажу та вантажозахоплювального пристосування, як показано на малюнку 4, зі збільшенням h оп на 0,15-0,3 м для ослаблення натягу строп при розстропуванні.

Рисунок 8.8 – Прив'язка монтажного механізму

P гр - маса вантажу, що піднімається (опускається);

h гр – висота вантажу;

h гр. - Довжина (висота) вантажозахоплювального пристосування;

h з – висота будівлі;

h оп - висота (глибина) підйому (опускання);

Ур.с.к. - Рівень стоянки крана;

Ур.з. - рівень землі;

Ур.д.к. - рівень дна котловану;

Ур.п. - Рівень перекриття (даху).

(при стоянці крана землі)

(при стоянці крана на даху)

При виборі крана з підйомною стрілою необхідно, щоб від габариту стріли до частин будівлі, що виступають, дотримувалося відстань не менше 0,5 м, а до перекриття (покриття) будівлі та інших майданчиків, на яких можуть знаходитися люди, не менше 2 м по вертикалі, як показано на рисунках 1 і 2. За наявності у стріли крана запобіжного каната зазначені відстані приймаються від каната згідно з рисунком 8.9.

Необхідний робочий виліт;

Маса вантажу, що піднімається;

Найбільший радіус поворотної частини крана;

Розмір будівлі;

Позначка висоти підйому;

Рисунок 8.9 - Вертикальна прив'язка стрілових кранів із запобіжним канатом

Для монтажу конструкцій або виробів, що вимагають плавної та точної установки, вибираються крани, що мають плавні посадкові швидкості. Відповідність крана висоті підйому гака визначається виходячи з необхідності подачі на максимальну висоту виробів та матеріалів з урахуванням їх розмірів та довжини стропів.

Поперечна прив'язка підкранових колій баштових кранів.

Після вибору крана роблять його остаточну поперечну прив'язку з уточненням конструкції підкранових колій.

Поздовжня прив'язка підкранових колій баштових кранів

Для визначення крайніх стоянок крана послідовно виробляють засічки на осі пересування крана у такому порядку:

із крайніх кутів зовнішнього габариту будівлі з боку, протилежного баштовому крану, - розчином циркуля, що відповідає максимальному робочому вильоту стріли крана (рисунок 8.10);

із середини внутрішнього контуру будівлі - розчином циркуля, що відповідає мінімальному вильоту стріли крана;

з центру тяжкості найважчих елементів – розчином циркуля, що відповідає певному вильоту стріли згідно з вантажною характеристикою крана.

Крайні засічки визначають положення центру крана в крайньому становищіі показують розташування найважчих елементів.

За знайденими крайніми стоянками крана визначають довжину підкранових колій:

або наближено

L п.п. - Довжина підкранових шляхів, м;

1 кр - відстань між крайніми стоянками крана, що визначається за кресленням, м;

Н кр - база крана, що визначається за довідниками, м;

1 торм - величина гальмівного шляху крана, що приймається не менше ніж 1,5 м;

1 туп - відстань від кінця рейки до глухих кутів, рівну 0,5 м.

а - визначення крайніх стоянок за умови максимального робочого вильоту стріли;

б - визначення крайніх стоянок із умови мінімального вильоту стріли;

- визначення крайніх стоянок з умови необхідного вильоту стріли;

г – визначення крайніх стоянок крана;

д - визначення мінімальної довжини підкранових колій;

Рисунок 8.10 – Визначення крайніх стоянок крана

Визначається довжину підкранових колій коригують у бік збільшення з урахуванням кратності довжини півланки, тобто 6,25 м. Мінімально допустима довжина підкранових колій згідно з правилами Ростехнагляду становить дві ланки (25 м). Таким чином, прийнята довжина шляхів повинна задовольняти таку умову:

6,25 – довжина однієї півланки підкранових колій, м;

n зв - кількість напівланок.

У разі необхідності встановлення крана на одній ланці, тобто на приколі, ланка повинна бути покладена на жорсткій підставі, що виключає просадку підкранових колій. Таким підставою можуть бути збірні фундаментні блокичи спеціальні збірні конструкції.

Прив'язка огорож підкранових шляхів

Прив'язку огорож підкранових шляхів виробляють виходячи з необхідності дотримання безпечної відстані між конструкціями крана та огорожею.

Відстань від осі ближньої до огорожі рейки до огорожі визначають за формулою

- Ширина колії крана, м (приймають за довідниками);

- Приймають рівним 0,7 м;

– радіус поворотної платформи (або іншої частини крана, що виступає), приймають за паспортними даними крана або довідниками.

Для кранів баштових без поворотної частини витримується від бази крана. В остаточному вигляді з позначенням необхідних деталей та розмірів прив'язку шляхів оформляють відповідно до рис. 8.11

Крайні стоянки баштового крана повинні бути прив'язані до осей будівлі та позначені на СГП та місцевості добре видимими кранівнику та стропальникам орієнтирами.

­

е – прив'язка підкранових шляхів;

1 – крайні стоянки крана; 2 – прив'язка крайньої стоянки до осі будівлі; 3 – контрольний вантаж; 4 – кінець рейки; 5 - місце встановлення глухого кута; 6 - база крана

Рисунок 8.11 - Прив'язка шляхів

Машиністу крана повинен бути забезпечений огляд всієї робочої зони. Зона роботи баштового крана повинна охоплювати по висоті, ширині і довжині будівлю, що будується, а також майданчик для складування монтованих елементів і дорогу, по якій підвозяться вантажі.

При прив'язці баштових кранів слід враховувати необхідність їх монтажу та демонтажу, звернувши при цьому особливу увагу на положення стріли і розташованої вгорі противаги по відношенню до будівлі (споруди). Під час монтажу та демонтажу цих кранів стріла та розташована вгорі противага повинні знаходитися над вільною територією, тобто. не повинні потрапляти на споруджувані чи існуючі будівлі та інші перешкоди.

Монтаж та демонтаж кранів здійснюється відповідно до інструкції з їх монтажу та експлуатації.

розраховують зони дії крана;

виявляють умови роботи та за необхідності вводять обмеження в зону дії крана

Вибір потрібного автокрана для виконання робіт з монтажу конструкцій, на стадії складання проекту організації будівництва, багато в чому визначає подальший послідовний ланцюжок виконання робіт.

Якщо відомо, що існуючі габарити споруди не дозволяють використовувати вантажопідйомні механізми, наявні або які можна орендувати в регіоні за помірну ціну, то змінюється технологія виконання робіт.

У будь-якому випадку у людини, яка займається вирішенням подібного завдання – є вибір вантажопідйомного механізму – під рукою має бути необхідна інформація:

Вантажні характеристики кранів;
- габарити будівлі – довжина, висота, ширина;
- Можливість розчленування будівлі на окремі захватки.

Виходячи з наявної інформації приймається рішення щодо застосування типу вантажопідйомного механізму – це може бути:

Козловий або портальний крани;
- баштові крани;
- самохідні крани на колісному або гусеничному ходу;
- Автомобільні крани.

Крім типу крана враховується також можливість використання кранів з різними видамистріли (маються на увазі самохідні та автомобільні крани) – такими як:

Проста гратчаста стріла;
-Проста гратчаста стріла зі вставками;
- проста гратчаста стріла з «гуськом»;
- Телескопічні стріли.

Найчастіше, коли виникає необхідність виконання монтажу в будинках, що мають значні габарити в плані і не більшу висоту – використовуються автокрани та самохідні крани – монтаж виконується зсередини будівлі – «на себе». Тобто. самохідний кран знаходиться всередині будівлі - монтує конструкції навколо себе і поступово на виході за межі будівлі, закриває захватку монтуючи плити перекриття та стінові огорожі - закриваючи тим самим монтажний отвір.

Для протяжних та високих будівель зручніше використовувати баштовий кран.

Для підземних споруд невеликої ширини краще підійдуть козлові чи портальні крани.

На сьогоднішній день у зв'язку з появою великої кількостівисоко продуктивних автокранів, великої вантажопідйомності та з великими вильотами стріл - вибір цього типу кранів став більш актуальним у зв'язку з їх меншою вартістю. Види завдань, які успішно вирішуються за допомогою автокранів, справді багатогранний: автокрани використовуються для будівельно-монтажних, вантажно-розвантажувальних робіт і т.д. Саме тому, правильний вибірпід час виконання робіт – завдання першочергової важливості.

Отже визначаємося, у нашому виборі самохідного крана (у тому числі й автомобільного):

Вантажопідйомності крана – визначаємо за вагою та габаритом найважчої конструкції будівлі – при мінімальному та максимальному вильоті стріли;
Довжина стріли крана - виліт стріли - вид стріли - чи автокран зможе підняти вантаж;
Чи безпечні конструктивні характеристикиавтокрана – для забезпечення необхідних умовбезпеки;
Базові габарити крана - чи зможе сама машина та її робочі органи вільно переміщатися у межах робочої зони та головне безпечно;

Ну і для повноти картини необхідно мати план та розрізи будівлі, а також план будівельного майданчика у складі робочого проекту.

За своїми характеристиками автокрани можуть мати різні габарити, вантажопідйомність (6 – 160 тн) та довжину стріли.

Стріла – найважливіша частина автокрану. Довжина, виліт стріли, можливості конструкції автокрана визначають можливість роботи на різній висоті з різними конструкціями. Виліт стріли розраховується як відстань від осі поворотної платформи до центру зіва гака. Тобто це проекція довжини стріли крана на горизонтальну вісь. Це може бути відстань від 4 до 48 метрів. Конструкція стріли складається з декількох секцій, що дозволяє працювати на різних висотах. На сьогоднішній день попит мають телескопічні стріли на основі трьох секцій – вони досить компактні, але при цьому забезпечують підйом вантажу на велику висоту. "Гусек" в даний час застосовується досить рідко.

Отже, перш за все визначаємо місця можливих стоянок автокрана – наносимо точки стоянок на план (креслення) будівельного майданчика, біля місця передбачуваного монтажу;
Проводимо концентричні кола від центру поворотної платформи на тому ж плані будмайданчика - меншу (це мінімальний виліт стріли) і більшу (це максимальний виліт стріли) і дивимося, що в нас потрапляє в «небезпечну зону». «Небезпечна зона» це майданчик між більшим і меншим колом;
Звертаємо увагу на наявність у небезпечній зоні частин будівель та споруд, ліній електропередач, відкритих ровів та котлованів;
Враховуємо можливість подачі до зони монтажу технологічного транспорту – панелевози тощо.

Малюнок 1.

Беремо графічну інформацію за вантажною характеристикою крана та розріз будівлі. На розрізі будівлі відзначаємо точку можливої ​​стоянки крана та висоту поворотної платформи. Від отриманої точки в масштабі лінійкою відкладаємо максимальну довжину стріли, яка забезпечить потрібну нам вантажопідйомність. Вантажопідйомність 75 тонн автокрана при максимальному вильоті стріли може становити всього 0,5 тн. Не забуваємо врахувати так само безпечну довжину стропів (не більше 90 градусів між стропами) і безпечну відстань від стріли до конструкцій будівлі, що виступають, не менше 1 м.

Рисунок 2.

Якщо ми отримуємо необхідні параметри, тобто ми можемо змонтувати потрібну конструкцію в потрібному місці- то на цьому й зупиняємось. Якщо експеримент не вдався – міняємо місця стоянки. Якщо це не допомогло – тоді міняємо кран. Див не буває – завдання однозначно має рішення.

Як варіант підбору (якщо у вас вантажна характеристика в масштабі) – вирізуєте (у цьому ж масштабі) – квадратик паперу за розміром розрізу будівлі та починаєте рухати його за діаграмою вантажної характеристики, досягаючи оптимальної відповідності.

Розрахунок вантажопідйомності крана

Вихідні дані для розрахунку крана:

Висота підйому вантажу, м - 5

Швидкість підйому вантажу, м/с - 0,2

Виліт стріли, м – 3,5

Режим роботи, ПВ % – 25 (середній)

Привід механізму підйому та підйому стріли - гідравлічний.

Рис.1

Визначаємо вантажопідйомність крана, виходячи з рівняння стійкості.

звідси максимально допустима вагавантажу дорівнюватиме:

Де, Ку – коефіцієнт вантажної стійкості, Ку = 1,4;

Мвост - момент, що відновлює;

Мопр - момент перекидаючий;

Gт-вага трактора, з технічної характеристики Gт = 14300 кг;

Gг-вага вантажу;

а - відстань від центру тяжкості трактора до точки перекидання;

b - відстань від точки перекидання до центру тяжкості вантажу.

Розрахунок механізму підйому вантажу, стріли

1) визначаємо кратність поліспасту, залежно від вантажопідйомності Q, за таблицею (наведено нижче). (а=2)

2) Вибираємо гачок та конструкцію гакової підвіски по атласу (гак №11)

3) Визначаю ккд поліспасту (з):

Де з - ккд блоку поліспасту

ККД обвідного блоку

4) Визначаю зусилля у канаті:

Вибираю канат типу ЛК-Р 6Ч19 О.С. діаметром 13

Де: d до – діаметр каната (d до = 13 мм)

Приймаю D бл = 240 мм. D б – попередньо приймаю більше D бл. D б = 252 мм. Для зручності розміщення зубчастої напівмуфти всередині барабана.

Гідромотор 210.12

Р двиг = 8 кВт

n = 2400 хв -1

I двиг = 0,08 кгм 2

Діаметр валу = 20 мм.

U р = 80 (ЦЗУ – 160)

Значення D б приймаємо = 255 мм округливши розрахунковий діаметр до найближчого з ряду чисел R a 40 за ГОСТ 6636 - 69, при цьому фактична швидкість підйому незначно збільшиться.

Розбіжність із заданою швидкістю становить близько 0,14%, що допустимо.

Рис.2

R k = 0,54 * d k = 0,54 * 13 = 7,02? 7 мм

Визначаю товщину стінки:

Z раб - число робочих витків:

де t – крок нарізки

Допустимі напруги стиснення для чавуну СЧ15 = 88МПа

<3 составляет не более 10%, величину которого можно не учитывать, в нашем примере lб/Dб = 350/255 = 1,06 < 3 в этом случае напряжения изгиба будут равны:

При D до = 14,2 мм => різьблення шпильок = М16 d 1 = 14,2 мм матеріал шпильки Ст3, [д] =85

18) Вибір гальма.

Т т? Т ст * К т,

Т т = 19,55 * 1,75 = 34,21 Нм

Вибираю стрічкове гальмо з гідроприводом, з номінальним Т т = 100 Н * м

Діаметр гальмівного шківа = 200 мм.

Т р = Т ст * До 1 * До 2 = 26,8 * 1,3 * 1,2 = 41,8 Н * м

Вибираю пружну втулково-пальцеву муфту із гальмівним шківом ш = 200 мм.

Т вих = Т ст * U М * З М = 26,8 * 80 * 0,88 = 1885 Н * м

Вибраний редуктор Ц3У – 160

U ред = 80; Т вих = 2кНм; F до = 11,2 кН

21) Перевірка часу запуску.

Величина прискорення під час запуску відповідає рекомендації для механізмів підйому при вантажно-розвантажувальних роботах [J] допускається до 0,6 м/с 2 . Повільність обумовлена ​​особливостями гідравлічного приводу.

Гальмівний момент визначається за вибраним двигуном Т торм =80 Н*м.

Прискорення при гальмуванні:

Величина уповільнення при гальмуванні відповідає рекомендаціям механізмів підйому при розвантажувально-завантажувальних роботах ([i] = 0,6 м/с 2) .

Розрахунок механізму підйому стріли

4) Визначаю зусилля у канаті:

5) Вибір каната. Канат за правилами РОСГОРТЕХНАДЗОРУ вибирається за розривним зусиллям, зазначеним у стандарті або в заводському сертифікаті:

Де: К – коефіцієнт запасу міцності, вибирається за таблицею (для середнього режиму роботи – 5,5)

Вибираю канат типу ЛК-Р 6Ч19 О.С. діаметром 56 мм.

6) Визначаю діаметр блоків із умови довговічності канатів за співвідношенням:

Де: d до – діаметр каната (d до = 5,6 мм)

е - допустиме відношення діаметра барабана до діаметра каната.

Приймаємо за нормами РОЗГОРТЕХНАДЗОРУ для кранів загального призначеннята середнього режиму роботи е = 18.

Приймаю D бл = 110 мм. D б – попередньо приймаю більше D бл. Dб = 120 мм. Для зручності розміщення зубчастої напівмуфти всередині барабана.

7) Визначаю потужність необхідну для вибору двигуна з урахуванням механізму приводу:

8) Вибираю гідромотор за величиною P ст з атласу:

Гідромотор 210-12

Р двиг = 8 кВт

n = 2400 хв -1

Т пуск = 36,2 Нм (страгування), максимальний 46 Н*м.

I двиг = 0,08 кгм 2

Діаметр валу = 20 мм.

9) Визначаю номінальний крутний момент на валу двигуна:

10) Визначаю статичний момент на валу двигуна:

11) Визначаю частоту обертання барабана:

12) Визначаю передатне число механізму:

13) Вибираю передавальне число стандартного 3-ступінчастого циліндричного редуктора з атласу:

U р = 80 (ЦЗУ – 160)

14) Уточнюю частоту обертання барабана:

15) Уточнюю діаметр барабана, для того, щоб зберегти задану швидкість підйому вантажу, необхідно збільшити діаметр, так як частота обертання його зменшилася до 30 при виборі значення першого числа стандартного редуктора.

Значення D б приймаємо = 127 мм округливши розрахунковий діаметр до найближчого з ряду чисел R a 40 за ГОСТ 6636 - 69, при цьому фактична швидкість підйому незначно збільшиться.

Розбіжність із заданою швидкістю становить близько 0,25%, що допустимо.

16) Визначаю розміри барабана:

Рис.2

Визначаю крок нарізки канавок для каната:

R k = 0,54 * d k = 0,54 * 5,6 = 3,02? 3 мм

Визначаю товщину стінки:

Визначаю діаметр по дну канавки нарізки:

Визначаю кількість витків нарізки:

Де: Z кр = 3, число витків кріплення

Z зап = 1,5 число запасних витків

Z раб - число робочих витків:

17) Розрахунок барабана на міцність.

де t – крок нарізки

Допустимі напруги стиснення для чавуну СЧ15 = 88Мпа

2) напруги вигину д і крутіння ф для коротких барабанів lб/Dб<3 составляет не более 10%, величину которого можно не учитывать, в нашем примере lб/Dб = 109,4/127 = 0,86 < 3 в этом случае напряжения изгиба будут равны:

Визначаємо еквівалентні напруження:

18) Розрахунок кріплення каната до барабана.

Визначаю зусилля гілки каната до накладки кріплення:

де е = 2,71; f = 0,15; б = 3 * п

де: К Т - 1,5 коефіцієнт запасу сил тертя

Z m - 2 число шпильок або болтів

Розмір накладки вибираємо, виходячи з діаметра каната.

При D до = 6,9 мм => різьблення шпильок = М8 d 1 = 6,9 мм матеріал шпильки Ст3, [д] =85

18) Вибір гальма.

Визначаю статичний момент при гальмуванні:

Гальмо вибирається з урахуванням запасу за гальмівним моментом тобто.

Т т? Т ст * К т,

де: К т – коефіцієнт запасу гальмівного моменту.

Т т = 2,01 * 1,75 = 4,03 Нм

Вибираю стрічкове гальмо з гідроприводом, з номінальним Т т = 20 Н*м

Діаметр гальмівного шківа = 100 мм.

19) Вибір муфти. Вибір муфти слід проводити за розрахунковим моментом:

Т р = Т ст * До 1 * До 2 = 2,01 * 1,3 * 1,2 = 3,53 Н * м

Вибираю пружну втулково-пальцеву муфту із гальмівним шківом ш = 100 мм.

20) Вибір редуктора. Виготовляється за передатним числом U M = 80, що обертає моменту на вихідному валу Т вих і консольному навантаженні F до на вихідному валу.

Т вих = Т ст * U М * З М = 2,01 * 80 * 0,88 = 191,2 Н * м

Вибраний редуктор Ц3У – 160

U ред = 80; Т вих = 2 кН * м; F до = 11,2 кН

21) Перевірка часу запуску.

Т торм = ±Т ст. +Т ін1.т +Т ін2.т

Знак (+) слід приймати під час опускання вантажу, т.к. у цьому випадку час гальмування буде більшим.

Момент опору сил інерції частин приводу, що обертаються, при запуску:

Момент опору сил інерції барабана:

Величина прискорення під час запуску відповідає рекомендації для механізмів підйому при вантажно-розвантажувальних роботах. [J] до 0,6.

21. Перевірка часу гальмування:

Т торм = ± Т ст. +Т ін1т +Т ін2т

Де: Т торм - середньогальмівний момент двигуна; знак плюс слід приймати при опусканні вантажу, тому що в цьому випадку час гальмування буде більшим;

Т ст.т – статичний момент опорів при гальмуванні;

Т ин1т - момент опорів від сил інерції частин приводу, що обертаються, при гальмуванні;

Т ин2т - момент опорів сил інерції поступательно-рухающихся мас при гальмуванні.

Гальмівний момент визначається за вибраним двигуном Т торм =25 Н*м.

Визначаю моменти опорів при гальмуванні:

Прискорення при гальмуванні:

Величина уповільнення при гальмуванні відповідає рекомендаціям механізмів підйому при розвантажувально-завантажувальних роботах ([i] = 0,6 м/с 2).

Розділ 4. Розрахунок металоконструкції

трактор трубоукладач кран стріла

Розрахунок металоконструкції включає:

1) розрахунок міцності металоконструкції стріли

2) розрахунок міцності осі блоку

3) розрахунок міцності осі опори стріли

Навантаження, що діє на вісь канатного направляючого блоку, дорівнює Q = 2930 кг = 29300 Н. Блок встановлений на осі на 2 радіальних підшипниках. Так як вісь напрямного блоку нерухома і знаходиться під дією постійного навантаження, ведеться розрахунок на статичну міцність по вигину. Вісь, що розраховується, можна розглядати як двох - опорну балку, вільно розташовану на опорах, з двома зосередженими силами P, що діють на неї з боку підшипників. Відстань (а) від опори осі до дії навантаження приймаю рівним 0,015 м-коду.

Рис. 3

Епюра згинальних моментів є трапецією, а значення згинального моменту буде одно:

Т ІЗГ = Р * а = (Q / 2) * а = 2,93 * 9810 * 0,015 / 2 = 215,5 Н

Необхідний діаметр осі визначається з наступної формули:

З низки чисел приймаю стандартне значення діаметра осі блоку d=30 мм.

Розраховуємо міцність осі стріли.

де S см - площа зминання, S см = рdД,

де Д - товщина вуха, м.м.

S см = р * 0,04 * 0,005 = 0,00126 м 2

Fсм = G стор * cos (90-б) + G гр * cos (90-б) + F шт * cosг + F до * cosв,

де: б - кут нахилу стріли,

в - кут нахилу троса механізму підйому вантажу,

г - кут нахилу троса механізму підйому стріли.

F см = 7 * 200 * cos (90-б) + G гр * cos (90-б) + F шт * cosг + Fк * cosв = 37641,5 Н,

Звідси приймаємо діаметр осі стріли 40 мм.

Заодно, розрахуємо напругу стріли на стиск:

Взявши л за 140, прийнявши коефіцієнт закладення за 1 визначаємо, що площа перерізу дорівнює:

S = 140 * ц / F сж = 140 * 0,45 / 37641,5 = 16,73 см 2

Також знайдемо необхідний радіус інерції:

r = lстор/140 = 0,05 м = 5 см.

Приймаємо швелер 20-П за прототипом: r = 8,08 см, S = 87,98 см 2 W = 152 см 3 .

Розраховуємо напругу на стиск:

Шукаємо згинальну силу, що діє перпендикулярно нахилу стріли.

M изг =l стор *=11951,9 Н*м

Момент опору дорівнюватиме

W = 2W = 2 * 152 = 304 см3.

у изг = 11951,9/304 = 39,32 МПа,

що менше допустимого.

Розрахуємо еквівалентну напругу:

що також менше від допустимого.

Основні технічні параметри стрілового самохідного крана:

Н тр- Необхідна висота підйому стріли, м;

L тр- необхідний виліт стріли, м;

Q тр - необхідна вантажопідйомність гака, т;

I стор- Необхідна довжина стріли, м.м.

Для визначення технічних параметрівкрана необхідно підібрати стропувальні пристосування для монтажу збірних елементів. Дані заносяться до таблиці «Стронувальні пристрої для монтажу збірних елементів» за формою.

Схема монтажу будівлі (для плити покриття) самохідним стріловим краном:

Потрібна висота підйому стріли - Н трвизначається за формулою:

Н тр = h 0 + h з + h е + h с + h п, м,

де h 0- перевищення опори елемента, що монтується, над рівнем стоянки крана, м;

h з- запас за висотою (не менше 0,5 м за СНіП 12.03.2001), м;

h е- висота елемента в положенні, що монтується, м;

h з- Висота стропи, м;

h п- Висота вантажного поліспасту (1,5 м), м. Київ

Н тр = м

Потрібний виліт стріли - L трвизначається за формулою:

L тр =(Н тр - h ш)х(c+d+b/2)/(h п +h с)+a, м,

де Н тр- необхідна висота підйому стріли;

h ш

з- половина перерізу стріли на рівні верху елемента, що монтується (0,25м), м;

d– безпечне наближення стріли до монтованого елемента (0,5-1м), м;

b/2- половина ширини елемента, що монтується, м;

h п- Висота вантажного поліспасту (1,5 м), м;

h з- Висота стропи, м;

а

…………… м

Необхідна вантажопідйомність монтажного гака Q тр- Визначається за формулою:

Q тр = Q е + Q з, т,

де Q е- Вага монтується елемента, т;

Q з- вага стропувального пристосування, т.е.

Q трвизначається за умови монтажу найважчого елемента.

Q тр = …………. + ……………. = ……………. тн

Необхіднадовжинастріли - I сторвизначається за формулою:

I стор = (Н тр -h ш) 2 + (L тр -а) 2 м,

де Н тр- необхідна висота підйому стріли, м;

L тр- необхідний виліт стріли, м;

h ш- висота шарніра п'ятої стріли (приймати у розрахунку 1,25-1,5м), м;

а- Відстань від центру тяжкості крана до п'яти шарніра стріли (1,5м).

I стор = =…………… м

Вибираємо Автомобільний кран ……………….. вантажопідйомністю ……т

Основна гратчаста стріла крана має довжину ………….м

Технічні характеристикипри довжині стріли …………….м:

Вантажопідйомність на виносних опорах при вильоті стріли

Найбільшим - ……………..

Найменшому – ………………….

Виліт стріли, м

Найбільший – …………….

Найменший – ……………….

Висота підйому гака при вильоті стріли,

Найбільшим - ………………..

Найменшому - …………………

Безпека праці на об'єктах міського будівництва та господарства при використанні кранів та підйомників.
Навчально-методичний, практичний та довідковий посібник.
Автори: Ройтман В.М., Умнякова Н.П., Чернишова О.І.
Москва 2005 р.

Вступ .
1. ВИРОБНИЧІ НЕБЕЗПЕКИ ПРИ ВИКОРИСТАННІ КРАНІВ І ПІДЙОМНИКІВ.
1.1. Поняття про виробничу небезпеку.
1.2. Небезпечні зони на будівельному майданчику.
1.3. Приклади характерних аварій та нещасних випадків, пов'язаних з використанням кранів та підйомників.
1.4. Основні причини аварій та нещасних випадків при використанні кранів та підйомників.
2. ЗАГАЛЬНІ ПИТАННЯ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ БЕЗПЕКИ ПРАЦІ ПРИ ВИКОРИСТАННІ КРАНІВ І ПІДЙОМНИКІВ.
2.1. Загальна умова забезпечення безпеки праці.
2.2. Нормативні основи забезпечення безпеки праці при використанні кранів та підйомників.
2.3. Основні завдання забезпечення безпеки праці при використанні кранів та підйомників.
3. ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ БЕЗПЕКИ ПРАЦІ ПРИ ВИКОРИСТАННІ КРАНІВ І ПІДЙОМНИКІВ.
3.1. Підбір кранів та їх безпечна прив'язка.
3.1.1. Вибір крана.
3.1.2. Поперечна прив'язка кранів.
3.1.3. Поздовжня прив'язка баштових кранів.
3.2. Визначення меж небезпечних зон роботи кранів та підйомників.
3.3. Забезпечення безпеки праці у небезпечних зонах роботи кранів та підйомників.
3.3.1. Прилади та пристрої безпеки на кранах.
3.3.2. Забезпечення безпеки під час встановлення кранів.
3.3.3. Захисне заземлення підкранових шляхів.
3.3.4. Забезпечення безпеки під час спільної роботи кранів.
3.3.5. Забезпечення безпеки під час використання підйомників.
3.4. Заходи щодо обмеження небезпечної зони роботи крана.
3.4.1. Загальні положення.
3.4.2. Примусове обмеження роботи крана.
3.4.3. Спеціальні заходищодо обмеження небезпечної зони роботи крана.
3.5. Забезпечення безпеки праці під час встановлення кранів поблизу ліній електропередачі.
3.6. Забезпечення безпеки праці під час встановлення кранів поблизу виїмок.
3.7. Забезпечення безпеки при складуванні матеріалів, конструкцій, виробів та обладнання.
3.8. Забезпечення безпеки під час вантажно-розвантажувальних робіт.
4. РІШЕННЯ З ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ БЕЗПЕКИ ПРАЦІ В ОРГАНІЗАЦІЙНО-ТЕХНОЛОГІЧНІЙ ДОКУМЕНТАЦІЇ (ППР, ПІС та ін.) ПРИ ВИКОРИСТАННІ КРАНІВ І ПІДЙОМНИКІВ.
4.1.Загальні положення.
4.2. Будгенплан.
4.3. Технологічні схеми.

3.1. Підбір кранів та їх безпечна прив'язка.
3.1.1. Вибір крана.

Вибір вантажопідіймального крана для будівництва об'єкта здійснюється за трьома основними параметрами: вантажопідйомності, вильоту стріли та висоті підйому вантажу.
Необхідна вантажопідйомність крана на будівництві конкретного об'єкта та відповідному вильоті стріли визначається за масою найважчого вантажу. У масі вантажу враховуються: маса знімних вантажозахоплювальних пристроїв (траверс, строп, електромагніти і т.д.), маса навісних монтажних пристроїв, закріплених на конструкції, що монтується, до її підйому і конструкцій збільшенні жорсткості вантажу в процесі монтажу.
Фактична вантажопідйомність крана Qф повинна бути більшою або дорівнює допустимій Qдоп і визначається з виразу:

Q ф = P гр + P зах.пр + P нав.пр + P ус.пр ≥ Q дод (3.1)

P гр- Маса вантажу, що піднімається;
P зах.пр- Маса вантажозахоплювального пристосування;
P нав.пр- Маса навісних монтажних пристроїв;
P ус.пр- маса посилення елемента, що піднімається, в процесі монтажу.

Виліт стріли та необхідна висота підйому вантажу, встановлюється залежно від маси найбільш важкої та найвіддаленішої конструкції, з урахуванням ширини та висоти будівлі.
Необхідна висота підйому вантажу H гр визначається від позначки установки крана шляхом додавання наступних показників по вертикалі (рис.3.1.):

• відстань між відміткою стоянки крана та нульовою позначкою будівлі (±h ст.кр);
• висота завдання від нульової позначки до верхнього монтажного горизонту h зд;
• запас висоти, що дорівнює 2,3 м, з умов безпечного виконання робіт на верхньому монтажному горизонті (h без = 2,3 м);
• максимальна висота вантажу, що переміщується з урахуванням закріплених на ньому пристосувань - h гр;
• висота вантажозахоплювального пристосування h зах.пр;

H гр = (h зд ± h ст.кр) + h без + h гр + h зах.пр, (м) (3.2)
Крім того, для забезпечення безпеки робіт у цих умовах необхідно, щоб відстань від консолі противаги або від противаги, розташованої під консоллю баштового крана, до майданчиків, на яких можуть, знаходяться люди, було не менше 2м.
При виборі крана з підйомною стрілою необхідно, щоб від габариту стріли до частин будинків, що виступають, дотримувалося відстань не менше 0,5 м, а до покриття (перекриття) будівлі та інших майданчиків, на яких можуть, знаходиться люди, не менше 2 м по вертикалі (мал. 3.2). За наявності у стріли крана запобіжного каната зазначені відстані приймаються від каната.

3.2. Забезпечення безпеки праці при використанні кранів з підйомною стрілою для монтажу елементів верхніх об'єктів, що будуються (реконструюються).