Известно, что основные напряжения в конструкциях башни крана возникают от изгибающего момента, создаваемого поднимаемым грузом. Поэтому изменения в конструкциях крана были направлены на то, чтобы устранить действие изгибающего момента и за счет этого повысить грузоподъемность крана. С этой целью на кране взамен старой противовесной консоли длиной 7 м устанавливается консоль длиной 10 м, оборудованная специальным противовесным устройством с подвешенным контргрузом.

Рис. 83. Принципиальная схема сил, действующих на кран УСБК-3 во время подъема груза.

Подвижной контргруз системой блоков связан с грузовым полиспастом. В зависимости от веса поднимаемого груза подвижной контргруз становится в такое положение, при котором достигается равновесие сил относительно оси вращения крана, и этим устраняется действие изгибающего момента. Башня работает только на сжатие. Контргруз передвигается по специально рассчитанной кривой на консоли.

Принципиальная схема сил, действующих на кран во время подъема груза (без учета веса металлоконструкций и сил трения в блоках), приведена на рис. 83.
Если на вылете стрелы подвешен груз весом Р, то каждая из ветвей грузового каната будет нагружена силой Т-Р/2. Передвижной контргруз под действием этой силы будет стремиться перемещаться по кривой противовеса. Если вес контргруза Ти то согласно расположению сил по правилу параллелограмма его тангенциальная составляющая будет Т’. Поскольку кривая построена с нарастающей крутизной, по мере удаления контргруза от оголовка башни сила Т возрастает. Контргруз перемещается под действием силы Г до тех пор, пока силы Т и Т уравняются.

Рис. 84. Схема монтажа крана УСБК-3 (УСБК-5) — подъем башни с противовесом: 1—монтажные козлы; 2—трехроликовые тали с шестью ветвями троса; 3— запорный канат.

Подъем грузов краном данной конструкци начинается после достижения контргрузом соответствующего положения на кривой противовеса.

Отцепка груза возможна только после того, когда подвижной контргруз возвратится в крайне нижнее положение. При резком снятии нагрузки с крюка крана контргруз со значительной скоростью перемещается к оголовку башни.

С целью уменьшения динамических усилий от возможного удара контргруза о конструкцию крана при быстром снятии нагрузки с грузового троса рельсовые направляющие контргруза изготовлены с демпфером в виде наклонного тормозного участка, который выполнен с дополнительным буферным устройством из листовых рессор, взаимодействующих в момент подхода контргруза с поверхностями катания его опорных колес.

Все остальные конструкции крана остались без изменения. Только в кране УСБК-5 дополнительно усиливаются поясные уголки стрелы наваркой полосовой стали толщиной 12 мм.

Удлиненная консоль и подвижный противовес изменили схему монтажа крана по сравнению с краном СБК-1.