 |
Стрела башенного крана — это горизонтальная или наклонная металлоконструкция, по которой груз перемещается относительно башни. Она воспринимает нагрузку от грузовой тележки и крюковой подвески, передает усилия на башню и определяет максимальный рабочий вылет крана.
Конструкция стрелы зависит от модели. У кранов КБ-403 используется балочная секционная стрела решетчатого типа. По ее нижним поясам перемещается грузовая тележка, а сама конструкция поддерживается системой расчалов. При транспортировке стрела снимается вместе с тележкой и может разбираться на отдельные секции. |
Из чего состоит стрела башенного крана
Балочная стрела представляет собой пространственную металлическую ферму. Решетчатая конструкция позволяет получить необходимую жесткость без чрезмерного увеличения массы.
В ее состав входят:
- корневая секция;
- промежуточные секции;
- концевая, или головная, секция;
- верхний и нижние пояса;
- раскосы и поперечные связи;
- шарнир крепления к башне;
- элементы стрелового расчала;
- направляющие для грузовой тележки;
- канатные и отклоняющие блоки;
- ограничительные и крепежные элементы.
У КБ-403 секции выполняются из металлических труб и соединяются между собой разъемными соединениями. В собранном виде получается длинная трехгранная решетчатая ферма, нижняя часть которой одновременно служит направляющей для грузовой тележки.
Для чего нужна корневая секция
Корневая часть находится ближе всего к башне и соединяет стрелу с верхней секцией крана. Здесь располагается шарнир, относительно которого стрела может изменять положение при монтаже или в предусмотренных конструкцией рабочих режимах.
На корневую секцию приходится значительная нагрузка. Через нее усилия от всей стрелы, грузовой тележки и подвешенного груза передаются на башню.
В этой зоне также располагаются отклоняющие блоки тележечного каната. В описании конструкции КБ-403 предусмотрена схема, при которой две ветви каната от тележечной лебедки проходят через блоки корневой части и далее направляются к грузовой тележке.
Поэтому при осмотре особое внимание уделяют не только самой ферме, но и шарнирным соединениям, осям, пальцам и канатным блокам.
Как соединяются секции стрелы
Секционная конструкция упрощает перевозку и позволяет собирать длинную стрелу непосредственно на строительной площадке. У КБ-403 отдельные части соединяются через фланцевые узлы.
Соединения должны обеспечить одинаковое положение поясов соседних секций. Даже небольшой перекос влияет на геометрию всей фермы и движение грузовой тележки.
Во время эксплуатации проверяют:
- затяжку крепежа;
- состояние отверстий и фланцев;
- отсутствие трещин возле стыков;
- деформацию поясов;
- целостность раскосов;
- положение секций относительно общей оси стрелы.
Особенно тщательно стрелу проверяют после монтажа, демонтажа или транспортировки, когда металлоконструкция могла получить ударную нагрузку.
Как стрела крепится к башне
Стрела башенного крана соединяется с верхней частью башни шарнирно. Такое крепление позволяет выполнить монтаж конструкции и передает рабочие нагрузки на несущую часть крана.
Одного шарнира для удержания длинной фермы недостаточно. Стрелу поддерживает расчал — система тяг или канатов, соединяющая ее с оголовком либо распоркой башни.
У КБ-403 применяется канатный расчал стрелы с блоками. Он воспринимает часть усилий от собственного веса конструкции и груза.
Нарушение натяжения, повреждение креплений расчала или износ пальцев меняют распределение нагрузки. Поэтому эти элементы проверяют вместе с основной металлоконструкцией.
Как устроена грузовая тележка на стреле
Грузовая тележка движется вдоль стрелы и изменяет вылет крюка. Чем дальше она перемещается от башни, тем больше расстояние между грузом и осью вращения крана.
Тележка опирается на нижние пояса стрелы колесами или катками. В конструкции могут использоваться балансиры грузовой тележки, которые объединяют ходовые катки и помогают равномернее распределять между ними нагрузку. Для кранов КБ-403, КБ-405 и КБ-408 применяется балансирное исполнение с двумя колесами в стальном корпусе.
На раме тележки также располагаются канатные блоки. Через них проходит грузовой канат, связанный с крюковой подвеской. Ограждения не позволяют канату выйти из ручья блока при движении и колебаниях груза.
Как тележка перемещается по стреле
Перемещение выполняет отдельная тележечная лебедка. От ее барабана идут две ветви каната: одна перемещает тележку к концу стрелы, другая возвращает ее к башне.
При вращении барабана натяжение одной ветви увеличивается, и тележка начинает движение. После изменения направления вращения усилие передается на противоположную ветвь.
Для КБ-403 в техническом описании предусмотрены отклоняющие и поддерживающие блоки, через которые канат проходит от корневой секции к тележке. Концы тягового каната закрепляются с двух ее сторон.
Правильное натяжение здесь особенно важно. Слабый канат дает лишний свободный ход и рывки, чрезмерно натянутый увеличивает нагрузку на блоки, подшипники и крепления.
Как по стреле проходит грузовой канат
Грузовой канат связывает лебедку с крюковой подвеской. В приводе механизма подъема на кранах КБ-403 и КБ-408 используется муфта соединительная в сборе КБ403 КБ408, которая участвует в передаче вращения между элементами привода. Далее грузовой канат проходит через несколько блоков, расположенных на башне, оголовке, стреле и грузовой тележке. В нижней части грузовой системы устанавливается крюк 17 Б с гайкой, предназначенный для работы в составе грузоподъемного механизма.
Для конструкции, созданной на базе КБ-403, описана схема, в которой канат проходит через верхний блок оголовка, дополнительный блок нижней панели стрелы, отклоняющий блок верхнего пояса и блок концевой балки. Затем он поступает к грузовой тележке и крюковой подвеске.
Получается достаточно длинная система, где каждый канатный блок должен свободно вращаться и сохранять правильное положение относительно соседних элементов.
Заклинивший блок резко повышает износ каната. Изношенная ось или втулка, наоборот, может вызвать перекос блока и неправильное прохождение каната по ручью.
Что находится на конце стрелы
Головная секция завершает рабочую часть стрелы. Здесь устанавливаются блоки, необходимые для направления грузового каната, а сама ферма воспринимает нагрузки при максимальном вылете тележки.
Концевая часть особенно важна потому, что положение груза здесь создает наибольший момент относительно башни. Один и тот же груз возле корня стрелы и у ее конца нагружает кран по-разному.
Поэтому грузоподъемность башенного крана указывается с учетом вылета. Для КБ-403, например, перемещение грузовой тележки является одним из основных способов изменения рабочего вылета.
На конце также располагаются ограничительные элементы, которые не позволяют тележке выйти за допустимую зону движения.
Балочная и подъемная стрела: в чем разница
По принципу изменения вылета стрелы башенных кранов можно разделить на два основных типа.
У балочной стрелы сама ферма во время обычной работы остается примерно в одном положении, а вылет меняется за счет движения грузовой тележки. Именно такая схема характерна для КБ-403.
У подъемной, или маневровой, стрелы грузовая тележка может отсутствовать. Вылет изменяют наклоном всей конструкции: стрела поднимается ближе к башне или опускается дальше от нее.
Балочный вариант удобен для точного горизонтального перемещения груза. Подъемная стрела занимает меньше пространства при работе между зданиями, однако принцип управления и запасовки канатов у нее отличается.
Какие нагрузки воспринимает стрела
Стрела работает не только на изгиб от подвешенного груза. На нее одновременно действуют собственная масса, вес тележки, натяжение канатов, ветер и динамические усилия при разгоне и торможении.
Особенно заметна нагрузка при большом вылете. Чем дальше тележка находится от башни, тем больший опрокидывающий момент создает груз.
При резком запуске или остановке возникают дополнительные динамические усилия. Раскачивающийся груз тоже нагружает конструкцию не так, как неподвижный.
Поэтому исправность стрелы оценивают комплексно: проверяют не только основные пояса фермы, но и раскосы, соединения, расчалы и состояние грузовой тележки.
Какие повреждения встречаются чаще
Во время осмотра стрелы обращают внимание прежде всего на металлоконструкцию и ее соединения.
Признаками неисправности могут быть:
- деформация труб и раскосов;
- трещины сварных соединений;
- повреждение секционных стыков;
- увеличенный люфт пальцев и осей;
- коррозия металла;
- износ направляющих грузовой тележки;
- повреждение ходовых катков;
- заедание канатных блоков;
- неправильное натяжение расчала;
- смещение или перекос тележки.
Некоторые повреждения заметны только во время движения. Например, изношенный балансир грузовой тележки или каток может вызывать перекос, рывки и неравномерный ход по направляющим.
Появление таких признаков требует поиска причины, а не только замены наиболее заметно поврежденной детали.
Как стрела перевозится и собирается
Большая длина не позволяет перевозить стрелу КБ-403 в рабочем виде вместе со всем краном. Перед транспортировкой ее снимают, а при необходимости разбирают на отдельные секции. Грузовая тележка при этом может оставаться на стреле.
На строительной площадке секции собирают в единую ферму, проверяют соединения и положение тележки. После этого конструкцию присоединяют к башне и устанавливают расчалы и канатную систему.
Ошибки на этом этапе могут проявиться уже в эксплуатации: тележка начинает двигаться с перекосом, канаты неправильно входят в блоки, а нагрузка между поясами фермы распределяется неравномерно.
Как работает стрела башенного крана в целом
Стрела башенного крана формирует горизонтальную рабочую зону машины. Башня удерживает ее на необходимой высоте, расчал поддерживает ферму, а грузовая тележка перемещает крюк вдоль конструкции.
Тележечный канат отвечает за изменение вылета, грузовой — за подъем и опускание груза. Канатные блоки задают их траекторию, а оси, втулки и пальцы обеспечивают работу шарнирных и вращающихся соединений.
Таким образом, надежность стрелы зависит не только от состояния металлической фермы. Износ грузовой тележки, балансира, блока или соединительного пальца способен повлиять на движение груза и увеличить нагрузку на соседние элементы. Поэтому стрелу и установленное на ней оборудование проверяют как единый рабочий узел.