Целесообразность монтажа конструкций здания тем или иным краном устанавливают согласно технологической схеме монтажа с учетом обеспечения подъема максимально возможного количества монтируемых конструкций с одной стоянки при минимальном количестве перестановок крана.

При выборе крана вначале определяют путь движения по строительной площадке и места его стоянок.

Монтируемые конструкции характеризуются монтажной массой, монтажной высотой и требуемым вылетом стрелы. Для монтажа наиболее тяжелых элементов каркаса здания, используют самоходные стреловые краны. Выбор монтажного крана производят путем нахождения трех основных характеристик: требуемой высоты подъема крюка, грузоподъемности и вылета стрелы.

Выбор крана выполнен на основании расчетных схем монтажа с учетом габаритов здания и максимальной массы монтируемых элементов – металлических балок, массой до 1,35т.

Для выполнения строительных работ выбран автомобильный стреловой кран. Схема параметров для выбора монтажного стрелового крана представлена на рисунке 3.1.

Для кранов на автомобильном ходу определяют требуемую максимальную грузоподъемность, высоту подъема крюка и вылета стрелы.

Требуемая грузоподъемность крана: Q = q 1 + q 2 = 1,35+0,15 = 1,505т,

где q 1 - максимальная масса поднимаемого груза, т;

q 2 - масса траверсы или другого строповочного устройства, т.

Принимаем Q = 1,5т.

Высота подъема крюка:

H тр крюка = h монт + h зап + h э + h стр = 12,4+1+0,5+3 = 16,9м,

где h монт = 12,4м- превышение монтажного горизонта над уровнем стоянки крана;

h зап - запас высоты- минимальное расстояние между монтажным уровнем и низом монтируемого элемента (не менее 0,5м), м;

h э - высота (или толщина) элемента в монтажном положении, м;

h стр - высота строповки в рабочем положении от верха монтируемого элемента до крюка крана (заложение стропов от 1:1 до 1:2, высота в пределах 1...4м), м.

Рисунок 3.1- Схема параметров для выбора монтажного стрелового крана

Треугольник ABC подобен треугольнику А 1 В 1 С:

АВ = b + с/2; b = 0,5...2,0 м; с = 1/2 ширины балки =0,2 м;

АВ =2+0,1 =2,1 м

ВС =h стр + h пол;

h стр = 1...3 м; h пол = 1,5м (в стянутом положении);

ВС =3+1,5 =4,5м

В 1 С = ВС + h зап + h э + h монт - h шар;

h шар = 1,0...1,5 м; h монт =12,4м

В 1 С = 4,5+1+0,5+12,4-1,5=16,9м

Требуемый вылет стрелы :

L =L 0 + a, L= 9+1 = 10м

где, а = 0,5..1,0 м.

= (2,1×16,9)/4,5 = 8,89м.

Высота подъема крюка: H кр =B 1 С+d-h пол = 16,9+1,5-1,5=16,9м

Требуемая длина стрелы: L c =19,64м

Согласно рассчитанным техническим параметрам выбран стреловой пневмоколесный автомобильный кран КС-55713-6К.

Технические характеристики крана:

длина стрелы 21 м;

грузоподъемность 1,2…25 т;

высота подъема при max Q 9 м;

вылет стрелы 20… 3 м.

Рисунок 3.2- Грузовысотные характеристики автомобильного крана КС-55713-6К

Основными параметрами самоходного стрелового крана являются: грузоподъёмность, высота подъёма крюка, вылет стрелы, длина стрелы.

1.Определяем грузоподъёмность крана (), т:

Где ­­–­­ масса элемента, т; ­­­­­­– масса грузозахватных приспособлений, т; ­ - масса такелажной установки, т;

10+0,28+0=10,28

2.Определяем высоту подъёма крюка ()м:

Где – высота подъёма крюка крана, м; – р асстояние от уровня сточнки крана до опоры монтируемого элемента, м; – запас по высоте, необходимый для перемещения элемента над ранее установленными, м, принимается не менее 0,5 м; – высота (толщина) элемента в положении подъма, м; – высота грузозахватных приспособлений, м; – высота полиспаста в стянутом положении (1,5 – 5 м).

0+0,5+0,4+1,2=2,1

3.Определяем высоту подъёма стрелы:

Где – высота подъёма стрелы;

4.Определяем вылет стрелы ( ):

= ,

Где е – половина толщины стрелы на уровне верха монтируемого элемента или ранее смонтированной конструкции (1,5м); с – минимальный зазор между стрелой и монтируемым элементом (0,5-1 м); d – расстояние от центра тяжести до приближенного к стреле края элемента; а – половина базы крана (примерно 1,5м;);Нстр – высота подъёма стрелы, м; hш – расстояние от уровня стоянки крана до оси поворота стрелы, м.

= =2,5

Требуемая длинна стрелы (L стр) определяется по формуле:

L стр =

L стр = =2,3

где – высота подъёма стрелы, м; – расстояние от уровня стоянки крана до оси поворота стрелы, м;

Расчёт параметров крана для монтажа балок и ферм. Требуемая грузоподъёмность крана (Q кр) определяется по формуле (1).

Высота подъёма крюка (Н кр) определяется по формуле (2).

Требуемый вылет стрелы (l стр) определяется по формуле (3).

Длина стрелы (L стр) определяется по формуле (5).

Q кр =q эл +q гр +q осн =1,75+9,8+0=1,55 т.

Н кр =h о +h з +h эл +h гр =8,4+1+3,3+3,6=16,3 м;

Н стр =Н кр +h п =16,3+2=18,3 м.

l стр = = l стр = = 4,2 м.

5. Определяем длину стрелы:

L стр = = = 17,0 м.

Расчёт параметров крана для монтажа подкрановых балок

1. Определяем грузоподъёмность:

Q кр =q эл +q гр +q осн =4,5+0,9+5,2=10,64 т.

2. Определяем высоту подъёма крюка:

Н кр =h о +h з +h эл +h гр =0+0,5+0,9+3,2=4,6 м;

3. Определяем высоту подъёма стрелы:

Н стр =Н кр +h п =18,4+2=20,4 м.

4. Определяем требуемый вылет стрелы:

l стр = = l стр = +1,5= 2,7 м.

5.Н стр =Н кр +h п =4,6+1,5=6,1 м.

6. Определяем длину стрелы:

L стр = = = 4,7 м.

Схема определения монтажных характкристик крана при монтаже балок (ферм) покрытия.

Схема определения монтажных характкристик крана при монтаже балок (ферм) покрытия

Расчёт параметров крана для монтажа плит покрытия. Требуемая грузоподъёмностькрана (Q кр) определяется по формуле (1).

Высота подъёма крюка (Н кр) определяется по формуле (2)., h о для плиты покрытия определяется по формуле h о = h 1 +h 2 , где h 1 – высота колонны от уровня стоянки крана; h 2 – вычота балки (фермы), м.

Высота подъёма стрелы (Н стр) определяется по формуле (4).

Минимально необходимый вылет стрелы (l стр) определяется по формуле (3).

Схема определения монтажных характеристик крана при монтаже плит покрытия.

Требуемый вылет стрелы для монтажа крайней плита определяется по формуле:

l стр = l 2 стр. min + ,

где – пролёт здания, м; – ширина плиты покрытия, м.

Длина стрелы (L стр) определяется по формуле (5).

1. Определяем грузоподъёмность:

Q кр =q эл +q гр +q осн =3,31+5,7+0=9,01 т.

2. Определяем высоту подъёма крюка:

h о =8.4+3.3=11.7 м.

Н кр =h о +h з +h эл +h гр =11.7+0,5+4.5+3.31=20,01 м;

5,8=6,4 (h 2) – 0,7 (заглубление колонны в стакане).

3. Определяем высоту подъёма стрелы:

Н стр =Н кр +h п =20.01+2=22,01 м.

4. Определяем требуемый вылет стрелы:

l стр = = l стр = = 15,4 м.

5. Определяем требуемый вылет стрелы для монтажа крайних плит:

l стр = = 15,8 м.

6. Определяем длину стрелы:

L стр = = = 15,8 м.

Расчетные параметры

По определённым требуемым параметрам грузоподъёмности, высоте подъёма крюка, вылету стрелы, длине стрелы, вылету стрелы, длине стрелы по справочным источникам подбираются два крана, характеристики которых соответствуют требуемым или же их превышают (не более чем на 20%).

Выбирают кран в результате сравнения параметров, которые представлены в табл.

Кроме этого целесообразно выполнять экономическое сравнение предпочитаемых кранов, сопоставляя стоимость машиносмен. При одинаковой стоимости машиносмен предпочтительнее краны с меньшими мощностями двигателей и другими более благоприятными показателями.

Вывод. С учётом требуемых технических параметров выбираем кран МГК16.

Выбор нужного автокрана для выполнения работ по монтажу конструкций, на стадии составления проекта организации строительства, во многом определяет дальнейшую последовательную цепочку выполнения работ.

Если известно, что существующие габариты сооружения не позволяют использовать грузоподъемные механизмы, имеющиеся в наличии или которые возможно арендовать в регионе за умеренную цену – то меняется технология выполнения работ.

В любом случае у человека, который занимается решением подобной задачи – имеется в виды выбор грузоподъемного механизма – под рукой должна быть необходимая информация:

Грузовые характеристики кранов;
- габариты здания – длина, высота, ширина;
- возможность расчленения здания на отдельные захватки.

Исходя из имеющейся информации принимается решение о применения типа грузоподъемного механизма – это может быть:

Козловой или портальный краны;
- башенные краны;
- самоходные краны на колесном или гусеничном ходу;
- автомобильные краны.

Кроме типа крана учитывается так же возможность использования кранов с различными видами стрелы (имеются в виду самоходные и автомобильные краны) – такими как:

Простая решетчатая стрела;
-простая решетчатая стрела со вставками;
- простая решетчатая стрела с «гуськом»;
- телескопические стрелы.

Зачастую, когда возникает необходимость выполнения монтажа в зданиях имеющих значительные габариты в плане и не большую высоту – используются автокраны и самоходные краны – монтаж выполняется изнутри здания – «на себя». Т.е. самоходный кран находится внутри здания – монтирует конструкции вокруг себя и постепенно на выходе за пределы здания, закрывает захватку монтируя плиты перекрытия и стеновые ограждения – закрывая тем самым монтажный проем.

Для протяженных и высоких зданий удобней использовать башенный кран.

Для подземных сооружений небольшой ширины лучше подойдут козловые или портальные краны.

На сегодняшний день в связи с появлением большого количества высоко производительных автокранов, большой грузоподъемности и с большими вылетами стрел - выбор этого типа кранов стал более актуальным связи с их меньшей стоимостью. Виды задач, которые успешно решаются с помощью автокранов действительно многогранный: автокраны используются для строительно-монтажных, погрузочно-разгрузочных работ и т.д. Именно поэтому, правильный выбор при выполнении работ – задача первоочередной важности.

Итак определяемся, в нашем выборе самоходного крана(в том числе и автомобильного):

Грузоподъемности крана – определяем по весу и габариту самой тяжелой конструкции здания – при минимальном и максимальном вылете стрелы;
Длина стрелы крана - вылет стрелы – вид стрелы – сможет ли автокран поднять груз;
Безопасны ли конструктивные характеристики автокрана – для обеспечения необходимых условий безопасности;
Базовые габариты крана - сможет ли сама машина и ее рабочие органы свободно перемещаться в пределах рабочей зоны и главное безопасно;

Ну и для полноты картины необходимо иметь план и разрезы здания, а так же план строительной площадки в составе рабочего проекта.

По своим характеристикам автокраны могут иметь различные габариты, грузоподъемность (6 – 160 тн) и длину стрелы.

Стрела – важнейшая часть автокрана. Длина, вылет стрелы, возможности конструкции автокрана определяют возможность работы на разной высоте, с разными конструкциями. Вылет стрелы рассчитывается как расстояние от оси поворотной платформы до центра зева крюка. То есть, это проекция длины стрелы крана на горизонтальную ось. Это может быть расстояние от 4 до 48 метров. Конструкция стрелы состоит из нескольких секций, что позволяет работать на разных высотах. На сегодняшний день спросом пользуются телескопические стрелы на основе трех секций – они достаточно компактны, но при этом обеспечивают подъем груза на большую высоту. «Гусек» в настоящее время применяется достаточно редко.

Итак первым делом определяем места возможных стоянок автокрана – наносим точки стоянок на план(чертеж) строительной площадки, возле места предполагаемого монтажа;
Проводим концентрические окружности от центра поворотной платформы на том же плане стройплощадки – меньшую (это минимальный вылет стрелы) и большую (это максимальный вылет стрелы) и смотрим что у нас попадает в «опасную зону». «Опасная зона» это площадка между большей и меньшей окружностью;
Обращаем внимание на наличие в опасной зоне частей зданий и сооружений, линий электропередач, открытых рвов и котлованов;
Учитываем возможность подачи в зону монтажа технологического транспорта – панелевозы и т.д.

Рисунок 1.

Берем графическую информацию по грузовой характеристике крана и разрез здания. На разрезе здания отмечаем точку возможной стоянки крана и высоту поворотной платформы. От полученной точки в масштабе линейкой откладываем максимальную длину стрелы, которая обеспечит необходимую нам грузоподъемность. Грузоподъемность 75 тонного автокрана при максимальном вылете стрелы может составлять всего 0,5 тн. Не забываем учесть так же безопасную длину стропов (не более 90 градусов между стропами) и безопасное расстояние от стрелы до выступающих конструкций здания не менее 1 м.

Рисунок 2.

Если мы получаем требуемые параметры, то есть мы можем смонтировать нужную конструкцию в нужном месте - то на этом и останавливаемся. Если эксперимент не удался – меняем места стоянки. Если и это не помогло – тогда меняем кран. Чудес не бывает – задача однозначно имеет решения.

Как вариант подбора (если у вас грузовая характеристика в масштабе) – вырезаете (в этом же масштабе) – квадратик бумаги по размеру разреза здания и начинаете двигать его по диаграмме грузовой характеристики, добиваясь оптимального соответствия.

Расчет грузоподъемности крана

Исходные данные для расчёта крана:

Высота подъёма груза, м - 5

Скорость подъёма груза, м/с - 0,2

Вылет стрелы, м - 3,5

Режим работы, ПВ % - 25 (средний)

Привод механизма подъёма и подъёма стрелы - гидравлический.

Рис.1

Определяем грузоподъемность крана исходя из уравнения устойчивости.

отсюда максимально допустимый вес груза будет равен:

Где, Ку - коэффициент грузовой устойчивости, Ку = 1,4;

Мвост - момент восстанавливающий;

Мопр - момент опрокидывающий;

Gт-вес трактора, из технической характеристики Gт = 14300 кг;

Gг-вес груза;

а - расстояние от центра тяжести трактора до точки опрокидывания;

b - расстояние от точки опрокидывания до центра тяжести груза.

Расчет механизма подъема груза, стрелы

1) определяем кратность полиспаста, в зависимости от грузоподъёмности Q, по таблице (приведена ниже). (а=2)

2) Выбираем крюк и конструкцию крюковой подвески по атласу (крюк №11)

3) Определяю кпд полиспаста (з):

Где з - кпд блока полиспаста

Кпд обводного блока

4) Определяю усилие в канате:

Выбираю канат типа ЛК-Р 6Ч19 О.С. диаметром 13

Где: d к - диаметр каната (d к = 13 мм)

Принимаю D бл = 240 мм. D б - предварительно принимаю больше D бл. D б = 252 мм. Для удобства размещения зубчатой полумуфты внутри барабана.

Гидромотор 210.12

Р двиг = 8 кВт

n = 2400 мин -1

I двиг = 0,08 кгм 2

Диаметр вала = 20 мм.

U р = 80 (ЦЗУ - 160)

Значение D б принимаем = 255 мм округлив расчётный диаметр до ближайшего из ряда чисел R a 40 по ГОСТ 6636 - 69, при этом фактическая скорость подъёма незначительно увеличится.

Расхождение с заданной скоростью составляет около 0,14%, что допустимо.

Рис.2

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

Определяю толщину стенки:

Z раб - число рабочих витков:

где t - шаг нарезки

Допустимые напряжения сжатия для чугуна 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 к = 14,2 мм => резьба шпилек = М16 d 1 = 14,2 мм материал шпильки Ст3, [д] =85

18) Выбор тормоза.

Т т?Т ст* К т,

Т т = 19,55*1,75 = 34,21 Нм

Выбираю ленточный тормоз с гидроприводом, с номинальным Т т = 100 Н*м

Диаметр тормозного шкива = 200 мм.

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

Выбираю упругую втулочно-пальцевую муфту с тормозным шкивом ш = 200 мм.

Т вых = Т ст *U М *з М = 26,8*80*0,88 = 1885 Н*м

Выбран редуктор Ц3У - 160

U ред = 80; Т вых = 2кНм; F к = 11,2кН

21) Проверка времени запуска.

Величина ускорения при запуске соответствует рекомендации для механизмов подъёма при погрузочно-разгрузочных работах [J] допускается до 0,6 м/с 2 . Медлительность обусловлена особенностями гидравлического привода.

Тормозной момент определяется по выбранному двигателю Т торм =80 Н*м.

Ускорение при торможении:

Величина замедления при торможении соответствует рекомендациям для механизмов подъема при разгрузочно-загрузочных работах ([i] = 0,6 м/с 2) .

Расчёт механизма подъёма стрелы

4) Определяю усилие в канате:

5) Выбор каната. Канат по правилам РОСГОРТЕХНАДЗОРА выбирается по разрывному усилию указанному в стандарте или в заводском сертификате:

Где: К - коэффициент запаса прочности, выбирается по таблице (для среднего режима работы - 5,5)

Выбираю канат типа ЛК-Р 6Ч19 О.С. диаметром 5,6 мм.

6) Определяю диаметр блоков из условия долговечности канатов по соотношению:

Где: d к - диаметр каната (d к = 5,6 мм)

е - допускаемое отношение диаметра барабана к диаметру каната.

Принимаем по нормам РОСГОРТЕХНАДЗОРА для кранов общего назначения и среднего режима работы е = 18.

Принимаю D бл = 110 мм. D б - предварительно принимаю больше D бл. D б = 120 мм. Для удобства размещения зубчатой полумуфты внутри барабана.

7) Определяю мощность необходимую для выбора двигателя с учётом з механизма привода:

8) Выбираю гидромотор по величине P ст из атласа :

Гидромотор 210 - 12

Р двиг = 8 кВт

n = 2400 мин -1

Т пуск = 36,2 Нм (страгивания), максимальный 46 Н*м.

I двиг = 0,08 кгм 2

Диаметр вала = 20 мм.

9) Определяю номинальный вращающий момент на валу двигателя:

10) Определяю статический момент на валу двигателя:

11) Определяю частоту вращения барабана:

12) Определяю передаточное число механизма:

13) Выбираю передаточное число стандартного 3х ступенчатого цилиндрического редуктора из атласа:

U р = 80 (ЦЗУ - 160)

14) Уточняю частоту вращения барабана:

15) Уточняю диаметр барабана, для того, чтобы сохранить заданную скорость подъёма груза, необходимо увеличить диаметр, так как частота вращения его уменьшилась до 30 при выборе значения первого числа стандартного редуктора.

Значение D б принимаем = 127 мм округлив расчётный диаметр до ближайшего из ряда чисел R a 40 по ГОСТ 6636 - 69, при этом фактическая скорость подъёма незначительно увеличится.

Расхождение с заданной скоростью составляет около 0,25%, что допустимо.

16) Определяю размеры барабана:

Рис.2

Определяю шаг нарезки канавок для каната:

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

Определяю толщину стенки:

Определяю диаметр по дну канавки нарезки:

Определяю число витков нарезки:

Где: Z кр = 3, число витков крепления

Z зап = 1,5 число запасных витков

Z раб - число рабочих витков:

17) Расчёт барабана на прочность.

где t - шаг нарезки

Допустимые напряжения сжатия для чугуна СЧ15 = 88Мпа

2)напряжения изгиба д и кручения ф для коротких барабанов 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:

Определяем эквивалентные напряжения:

18) Расчёт крепления каната к барабану.

Определяю усилие ветви каната к накладке крепления:

где е = 2,71; f = 0,15; б = 3*п

где: К Т - 1,5 коэффициент запаса сил трения

Z m - 2 число шпилек или болтов

Размер накладки выбираем исходя из диаметра каната

При D к = 6,9 мм => резьба шпилек = М8 d 1 = 6,9 мм материал шпильки Ст3, [д] =85

18) Выбор тормоза.

Определяю статический момент при торможении:

Тормоз выбирается с учетом запаса по тормозному моменту т.е.

Т т?Т ст* К т,

где: К т - коэффициент запаса тормозного момента.

Т т = 2,01*1,75 = 4,03 Нм

Выбираю ленточный тормоз с гидроприводом, с номинальным Т т = 20 Н*м

Диаметр тормозного шкива = 100 мм.

19) Выбор муфты. Выбор муфты следует производить по расчётному моменту:

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

Выбираю упругую втулочно-пальцевую муфту с тормозным шкивом ш = 100 мм.

20) Выбор редуктора. Производится по передаточному числу U M = 80, вращающему моменту на выходном валу Т вых и консольной нагрузке F к на выходном валу.

Т вых = Т ст *U М *з М = 2,01*80*0,88 = 191,2 Н*м

Выбран редуктор Ц3У - 160

U ред = 80; Т вых = 2 кН*м; F к = 11,2 кН

21) Проверка времени запуска.

Т торм = ±Т ст.торм. +Т ин1.т +Т ин2.т

Знак (+) следует принимать при опускании груза, т.к. в этом случае время торможения будет больше.

Момент сопротивления сил инерции вращающихся частей привода при запуске:

Момент сопротивления от сил инерции барабана:

Величина ускорения при запуске соответствует рекомендации для механизмов подъёма при погрузочно-разгрузочных работах. [J] до 0,6.

21. Проверка времени торможения:

Т торм = ±Т ст.т. +Т ин1т +Т ин2т

Где: Т торм - среднетормозной момент двигателя; знак плюс следует принимать при опускании груза, так как в этом случае время торможения будет больше;

Т ст.т - статический момент сопротивлений при торможении;

Т ин1т - момент сопротивлений от сил инерции вращающихся частей привода при торможении;

Т ин2т - момент сопротивлений от сил инерции поступательно-движущихся масс при торможении.

Тормозной момент определяется по выбранному двигателю Т торм =25 Н*м.

Определяю моменты сопротивлений при торможении:

Ускорение при торможении:

Величина замедления при торможении соответствует рекомендациям для механизмов подъема при разгрузочно-загрузочных работах ([i] = 0,6 м/с 2).

Раздел 4. Расчёт металлоконструкции

трактор трубоукладчик кран стрела

Расчёт металлоконструкции включает в себя:

1) расчёт прочности металлоконструкции стрелы

2) расчёт прочности оси блока

3) расчёт прочности оси опоры стрелы

Нагрузка, действующая на ось канатного направляющего блока, равна Q = 2930 кг = 29300 Н. Блок установлен на оси на 2 радиальных подшипниках. Так как ось направляющего блока неподвижная и находится под действием постоянной нагрузки, то ведется расчет на статическую прочность по изгибу. Рассчитываемую ось можно рассматривать как двух - опорную балку, свободно расположенную на опорах, с двумя сосредоточенными силами P, действующими на нее со стороны подшипников. Расстояние (а) от опоры оси до действия нагрузки принимаю равным 0,015 м.

Рис. 3

Эпюра изгибающих моментов представляет собой трапецию, а значение изгибающего момента будет равно:

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

Требуемый диаметр оси определяется из следующей формулы:

Из ряда чисел принимаю стандартное значение диаметра оси блока d=30 мм.

Рассчитываем прочность оси стрелы.

где S см - площадь смятия, S см = рdД,

где Д - толщина проушины, м.

S см = р*0,04*0,005 = 0,00126 м 2 ,

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

где: б - угол наклона стрелы,

в - угол наклона троса механизма подъёма груза,

г - угол наклона троса механизма подъёма стрелы.

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

Отсюда принимаем диаметр оси стрелы 40 мм.

Заодно, рассчитаем напряжение стрелы на сжатие:

Взяв л за 140, приняв коэффициент заделки за 1 определяем, что площадь сечения равна:

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

Также найдём необходимый радиус инерции:

r = lстр / 140 = 0,05 м = 5 см.

Принимаем швеллер 20-П по прототипу: r = 8,08 см, S = 87,98 см 2 , W = 152 см 3 .

Рассчитываем напряжение на сжатие:

Ищем изгибающую силу, действующую перпендикулярно наклону стрелы.

M изг =l стр *=11951,9 Н*м

Момент сопротивления будет равен

W = 2W = 2*152 = 304 см 3 .

у изг =11951,9 / 304 = 39,32 МПа,

что меньше допустимого.

Рассчитаем эквивалентное напряжение:

что также меньше допустимого.

Существует несколько модификаций кранового оборудования, каждая из которых используется для различных целей. Подбор крана по грузоподъемности и вылету стрелы необходимо проводить в соответствии с поставленной задачей.

Как подобрать кран

Выбор монтажного крана по техническим параметрам предполагает учет:

• грузоподъемности;
• вылета стрелы.

Также агрегат выбирают в зависимости от типа предполагаемых монтажных операций.

По грузоподъемности

Выбор крана по техническим параметрам грузоподъемности предполагает учет полной массы транспортируемого груза.

Если вес поднимаемого груза не более 5000 кг, то подойдут мостовые краны. Такое оборудование предназначено для работы в условиях интенсивной эксплуатации крановых установок. Техника оснащена дополнительной тормозной системой, ограничительными устройствами и частотными преобразованиями. Среди преимуществ можно выделить:

• высокий уровень безопасности;
• простоту монтажа;
• доступную ремонтную базу;
• небольшой расход электроэнергии.

Автовышка с максимальной грузоподъемностью в 25 000 кг используется для обслуживания жилищно-коммунального хозяйства, в сфере малоэтажного строительства.

Такие установки базируются на шасси полноприводных грузовиков, что позволяет увеличить их технические показатели. Такие модели крановых установок отличаются высоким уровнем надежности, большим спектром выполняемых задач и комфортабельной кабиной машиниста. Управление краном осуществляется дистанционно.

В условиях бездорожья, заснеженности и для поднятия тяжелых грузов используется техника, которая способна транспортировать груз массой до 5000 кг. Она оборудована мощным дизельным двигателем и противовесами, масса которых составляет 3000 кг.

По вылету стрелы

И другие крановые установки также выбирают по таким характеристикам, как: высота подъема крюка и вылет стрелового оборудования.

Если длина самой стрелы составляет 9700 мм, а вылет — 3400 мм, то такая строительная техника способна транспортировать груз массой не более 25 000 кг. Такой агрегат подойдет для выполнения монтажных работ и обслуживания зданий. На оборудовании установлен дизельный двигатель, мощность которого не превышает 240 л. с. Здесь есть дополнительная тормозная система и межосевой колесный блокиратор с гидравлическим усилителем руля.

Если максимальная длина стрелы составляет 21700 мм, а ее вылет — 6000 мм, то такое оборудование можно использовать при транспортировке тяжелых грузов на высоту до 28 000 мм. На кране установлен дизельный силовой агрегат мощностью 300 л.с. и гидравлический усилитель рулевого механизма. Управление крановой установкой осуществляется дистанционно при помощи специальных рукояток, которые расположены в кабине водителя. Такой кран рекомендуется выбирать во время строительства многоэтажных зданий.

Для строительства промышленных объектов используются краны с длиной стрелового оборудования до 100000 мм. Они способны поднимать тяжелые грузы и устанавливать специализированное оборудование, например, на атомных станциях, на нефтеперерабатывающих предприятиях и т.д.

По виду работ

Многих людей интересует вопрос о том, как подобрать кран для строительства, погрузочно-разгрузочных работ, для возведения различных сооружений и т.д.

В зависимости от вида работ выделяют следующие типы кранов:

1. На автомобильном шасси. Такое оборудование рекомендуется использовать для выполнения небольшого объема работ. Кран отличается высоким уровнем мобильности и проходимости.
2. На гусеничном шасси. Технику используют на больших строительных площадках. На этом кране нельзя передвигаться по городским дорогам, поэтому его нужно транспортировать до места проведения работ.
3. На пневматическом шасси. Такая техника способна развивать скорость до 20 км/ч, используется при выполнении строительно-монтажных работ на удаленных от города объектах.

Мостовой — подходит для выполнения погрузочно-разгрузочных работ и технологических операций в цехах на промышленном предприятии.