2.5.1.1. Самоходные стреловые краны

Большое распространение на строительстве получили самоходные стреловые краны, применяемые как на погрузочно-разгрузочных, так и на монтажных работах. Такие краны оборудуются короткими стрелами, если они предназначены для погрузо-разгрузочных работ, или длинными стрелами – для монтажных работ. В зависимости от условий применения используются краны с прямой стрелой, стрелой с гуськом или стрелой башенного типа (так называемые башенно-стреловые краны), а также с телескопическими стрелами (рис. 2.3). Кроме основных узлов, из которых состоит любая строительная машина, краны оборудуются устройствами для контроля грузоподъемности и высоты подъема крюка.

Основные характеристики стреловых кранов – максимальная грузоподъемность, грузовой момент, равный произведению массы поднимаемого груза на расстояние от центра тяжести поднимаемого груза до оси крана, длина стрелы, высота подъема и вылет крюка. Вылет стрелы и высота подъема крюка связаны между собой: чем больше вылет, тем меньше высота подъема крюка и наоборот. Такая же связь между вылетом стрелы и

Рис. 2.3. а, б. Стреловое оборудование кранов:

а – прямая стрела; б – стрела башенного типа

Рис. 2.3. в, г. Стреловое оборудование кранов:

в – телескопическая стрела; г- стрела с гуськом

и грузоподъемностью: чем больше вылет стрелы, тем меньше грузоподъемность. Зависимость высоты подъема крюка и его грузоподъемности от вылета стрелы выражается кривой, называемой грузовысотной характеристикой крана (ГВХ),прилагаемой к технической документации каждого крана. (См. Рис.2.4.).

Грузоподъемность крана на основном крюке уменьшается, если стрела оборудуется гуськом (за счет массы гуська). Грузоподъемность на дополнительном крюке (гуське) всегда значительно меньше, чем на основном.

По конструкции ходового устройства самоходные краны делятся на краны гусеничные и пневмоколесные. Последние разделяются на краны автомобильные, ходовым устройством которых служит шасси автомобиля, и краны на специальном шасси автомобильного типа.

Каждый из этих типов имеет свои преимущества и недостатки. Краны на гусеничном ходу оказывают значительно меньшее удельное давление на грунт по сравнению с колесными (0,4-1,0 кгс/см²), что объясняется большой поверхностью опоры.

Рис. 2.4. Грузовысотные характеристики крана

Это улучшает проходимость по бездорожью и слабым грунтам и позволяет увеличить вес машины, а значит и ее грузоподъемность. Поэтому самые “грузоподъемные краны” – преимущественно на гусеничном ходу. Но этот движитель создает и неудобства – в первую очередь плохая маневренность и сложности при перебазировании (железнодорожный транспорт, тяжеловозы). Кроме того, гусеничный ход имеет и чисто технические недостатки: сложная конструкция, быстрый износ деталей, большая собственная масса, достигающая 40 % массы всей машины.

Самой высокой маневренностью и высокой скоростью передвижения отличаются автомобильные краны (до 60 км/ч без груза), что позволяет применять их для выполнения рассредоточенных работ. Устроен автомобильный кран следующим образом. На шасси грузового автомобиля вместо кузова устанавливается ходовая рама, а на ней – поворотная рама. Эти рамы соединены поворотным устройством. На поворотный раме установлены механизмы подъема и опускания груза и стрелы, механизм поворота рамы, а также закреплены стрела, кабина, противовес.

Недостатком конструкции автомобильных кранов является их сравнительно малая устойчивость. Для повышения устойчивости при работе под кран подводят механические, гидравлические или пневматические выносные опоры (ауттригеры), являющиеся одним из узлов крана. Применение выносных опор повышает грузоподъемность крана, но снижает его маневренность – на время их использования кран становится стационарным.

Промежуточное положение по перечисленным достоинствам и недостаткам кранов между автомобильными и кранами на гусеничном ходу занимают пневмоколесные краны. Они установлены на специально для них созданные шасси. Такое шасси имеет более широкую базу и увеличенную против автокрана устойчивость. Для снижения удельного давления на грунт такое шасси имеет до восьми осей. И при этом такое шасси сохраняет маневренность машины с колесным движителем (конечно, не с такой скоростью, как автомобильный, но это и не всегда нужно). Заканчивая характеристику ходовой части кранов, надо упомянуть, что краны на гусеничном ходу иногда монтируют на тракторном шасси. Наиболее характерный пример – трубоукладчики.

И, наконец, рассмотрим технологические возможности стреловых кранов различных типов.

Автомобильные краны отечественного производства выпускаются грузоподъемностью до 120 т с грузовым моментом до 362 тм (произведение массы груза на расстояние от оси поднимаемого груза до оси крана) и длиной стрелы от 3 до 40 м. Некоторые краны оборудуются сменными стрелами. Автокраны зарубежного производства имеют несколько большую максимальную грузоподъемность. Например, японская фирма “КАТО” предлагает автокраны с грузоподъемностью от 16 до 160 т и длиной стрелы до 50 м. Немецкая фирма “Liebcher” производит краны на короткобазовых пневмоколесных шасси максимальной грузоподъемностью от 30 до 80 т и с максимальным вылетом стрелы 30-40 м.

Грузоподъемность пневмоколесных кранов на специальном шасси доходит до 35 т, длина стрелы – до 23 м. “КАТО” – до 50 т и стрела – до 33,8 м. Фирма “Liebcher” – до 550 т и максимальный вылет стрелы – до 116 м.

Гусеничные краны выпускаются грузоподъемностью от 5 до 100 т. Бывают даже до 250 т и с длиной стрелы до 42 м. Фирма “Liebcher” выпускает краны на гусеничном ходу с решетчатой стрелой максимальной грузоподъемностью до 1000 т и максимальным вылетом стрелы до 100 м. Однако при этом надо заметить, что выпуск гусеничных кранов постоянно снижается в связи с необходимостью быстро перебрасывать стреловые краны с одного объекта на другой по территории не только одной страны, но и соседних, в основном европейских стран с хорошими автотрассами. У этих кранов предусмотрена замена крюка на другое рабочее оборудование, которое значительно расширяет область применения крана (грейфер, драглайн, копер, струг).