Грузоподъемностью машины называют максимальную массу рабочего груза, на подъем которой рассчитана данная машина. Она измеряется в килограммах или тоннах.

Такелажные устройства

При подъеме грузов и строительных конструкций грузоподъемными машинами применяются канаты, цепи, блоки, стропы, траверсы и др.

Канаты бывают стальные и пеньковые. Последние используют изредка, только для обвязки груза для прикрепления его к крюку (зачалка груза).

Наиболее распространены стальные канаты. Их изготавливают свивкой из стальной проволоки диаметром 0,5…3,5 мм. При этом различают два вида свивки: одинарная — канат свивается непосредственно из проволок и двойная — проволоки свиваются в пряди, а пряди в канаты. Пряди навиваются вокруг сердечника. Число прядей в канате может быть различным. В грузоподъемных машинах применяются преимущественно канаты двойной свивки с шестью прядями (рис. 5.1). Канаты одинарной свивки употребляются в основном для оттяжек.

По направлению свивки проволок в прядях канаты выпускают односторонней и крестовой свивки. У первых направления свивки проволок в прядях и прядей в канатах совпадают; в канатах крестовой свивки эти направления противоположны. Канаты односторонней свивки более долговечны, чем канаты крестовой свивки (на 25—50 %). Однако они непригодны в тех случаях, когда груз подвешивается на одной ветви, так как в этих условиях происходит раскручивание каната.

Рис. 5.2. Способы креплении концов каната

Рис. 5.3. Стропы:
а — универсальный кольцевой; б — облегченный с коушами; в — облегченный с крюками; г — четырехветвевой

Чтобы канат не подвергался резким изгибам, диаметр блоков и барабанов должен быть в 15…34 раза больше диаметра каната.

Крепление каната к металлическим конструкциям машины осуществляется конической (рис. 5.2, а) и клиновой втулкой (рис. 5.2, б), опрессовкой каната в стальных трубках (рис. 5.2, в). К барабану канат крепится нажимными винтами (рис. 5.2, г), клином (рис. 5.2, д), накладкой (рис. 5.2, е). Правила техники безопасности требуют, чтобы крепление было надежным, доступным для осмотра и не подвергало канат резкому изгибу.

Цепи сварные и пластинчатые применяют при монтажных работах в качестве тягового органа. Сварные цепи состоят из звеньев овальной формы. По точности выполнения они подразделяются на калиброванные и некалиброванные. Первые используются в некоторых подъемных механизмах с ручным приводом, вторые — в качестве чалочных приспособлений для подвешивания грузов к грузозахватным устройствам. Пластинчатые цепи состоят из пластин, шарнирно соединенных валиками. Надежность работы их выше, чем сварных.

Рис. 5.4. Виды блоков.

Стропы служат для соединения крюка подъемного механизма со строительной конструкцией. Они изготавливаются из кусков стального каната (рис. 5.3). Все стропы проверяются и снабжаются бирками с указанием грузоподъемности и даты испытания.

Траверсами поднимают крупногабаритные конструкции. Траверсы представляют собой балки с серьгами, к которым подвешиваются стропы с крюками.

Блоки бывают неподвижные и подвижные. Неподвижные блоки (рис. 5.4, а) служат для направления каната, подвижные — для выигрыша в в силе (рис. 5.4, б) и реже для выигрыша в скорости (рис. 5.4, в). Блоки изготавливают литыми из чугуна и стали, а также штамповкой из стали. Их устанавливают на подшипниках качения или скольжения и монтируют в обоймы.

Полиспасты в грузоподъемных машинах применяются для выигрыша в силе. Полиспаст состоит (рис. 5.5) из неподвижной верхней обоймы блоков 1, подвешиваемой к мачте или балке, и подвижной нижней 2, к которой крепится перемещаемый груз. Канат 3, закрепленный на одной из обойм, поочередно огибает все блоки; свободным концом он наматывается на барабан подъемного устройства.

Полиспаст характеризуется кратностью, которая показывает, во сколько раз имеется выигрыш в силе или скорости. Кратность полиспаста равна числу ветвей каната, на которых подвешен груз.

Домкраты. Строительные лебедки. Тали

Рис. 5.5. Полиспаст

Домкраты относятся к вспомогательным грузоподъемным устройствам и предназначены для подъема груза на небольшую высоту, а также для перемещения его на небольшие расстояния.

При ремонтных работах наиболее часто применяются винтовые и гидравлические домкраты с ручным приводом.

Основными частями винтового домкрата (рис. 5.6) являются корпус с гайкой, винт с головкой и храповым колесом, рукоятка с двусторонней собачкой и фиксатором. Храповое колесо жестко соединено с винтом и при качании рукоятки собачкой приводится во вращение вместе с винтом. Грузоподъемность винтовых домкратов до 50 т.

Гидравлический домкрат (рис. 5.7) состоит из рабочего цилиндра и поршня с головкой. При качании рукоятки перемещается плунжер и жидкость порциями из камеры поступает под поршень. Для опускания груза необходимо открыть обратный клапан. Клапаны пропускают масло только в сторону цилиндра. Грузоподъемность гидравлических домкратов достигает 750 т, высота подъема до 0,4 м. В качестве рабочей жидкости используются масла и неза- стывающие смазки.

Строительные лебедки используются для вертикального перемещения и, реже, подтаскивания грузов. Они применяются при монтажных работах, для подачи строительных материалов, при проведении ремонтных работ и в других случаях.

Рис. 5.6. Винтовой домкрат

Основными частями лебедки являются барабан, привод и устройство для удержания груза в поднятом положении и плавного его опускания. По роду привода лебедки бывают ручные и механические (приводные), а по количеству барабанов — одно- и много-барабанные.

У ручной лебедки (рис. 5.8) для увеличения вращающего момента на барабане обычно устанавливаются две открытые зубчатые передачи 2 и 5. Груз удерживается храповым устройством (рис. 5.9) (состоит из храпового колеса и собачки) и совмещенным с ним автоматическим дисковым тормозом.

Для работы в стесненных условиях применяют ручные рычажные лебедки (рис. 5.10). Корпус лебедки закрепляется крюком, канат перемещается канатопротяжным механизмом, заключенным в корпусе лебедки.

Механические лебедки бывают фрикционные и электрореверсивные. Привод фрикционной лебедки (рис. 5.11) состоит из электродвигателя, клиноременной передачи и открытой зубчатой передачи. Для отключения барабана 6 от привода во время опускания груза предусмотрена фрикционная муфта, включаемая механизмом. Скорость опускания груза регулируется ленточным тормозом, а на весу он удерживается храповым остановом.

Рис. 5.7. Гидравлический домкрат:
а — общий вид; б — схема: 1 — цилиндр; 2 — поршень; 3 — перепускной клапан; 4 — манжета; 5 —плунжер; 6 — рукоятка; 7— камера; 8 — всасывающий клапан; 9 — нагнетательный клапан

В электрореверсивной лебедке (рис. 5.12), в отличие от фрикционной, отсутствует сцепная муфта и храповый останов; вместо ленточного тормоза установлен двухколодочный электромагнитный, а барабан жестко связан с приводом.

Основными характеристиками лебедок являются тяговое усилие, канатоемкость (количество метров каната, наматываемого на барабан) и скорость навивки каната на барабан.

Рис. 5.8. Схема ручной лебедки:
1 — рукоятка; 2, 5 —зубчатые передачи; 3 — храповой останов; 4 — барабан

Рис. 5.9. Автоматический тормоз:
1 — тормозной диск; 2 — храповое колесо; 3 — тормозная накладка; 4 — ступица; 5 — собачка; 6 — рукоятка

В обязанности слесаря входит регулировка и, при необходимости, замена тормозных накладок.

Тали и тельферы используются при монтаже, демонтаже и ремонте строительных машин, при погрузочно-разгрузочных работах небольших объемов.

Тали бывают по виду привода — ручные и электрические, по типу применяемых передач — червячные и шестеренные. Ручная червячная таль (рис. 5.13) подвешивается к высоко расположенной опоре, а к нижнему крюку крепится груз. При вращении червяка 6 с помощью цепи 4 и звездочки 10 вращается червячное колесо, а вместе с ним и звездочка, через которую переброшена подъемная цепь подвески крюка. Ручные тали изготавливают грузоподъемностью до 10 т при высоте подъема 3,0 м. В шестеренных талях червячная передача заменена зубчатыми.

Тельфер — это электрическая таль, имеющая электродвигатель лебедки подъема, крюковую обойму, многодисковый электромагнитный и грузоупор- ный дисковый тормоза. Управляют тельфером снизу с подвесного пульта.

Рис. 5.11. Схема фрикционной строительной лебедки.

Рис. 5.12. Схема электрореверсивной лебедки: 1 — барабан; 2 — редуктор; 3 —колодочный тормоз; 4 — муфта; 5 — электродвигатель.
1 — нижний крюк; 2 — подъемная цепь; 3 — обойма; 4 — тяговая цепь; 5 — автоматический дисковый тормоз; 6 — червяк; 7 — верхняя звездочка; 8 — верхний крюк; 9 — червячное колесо; 10 — тяговая звездочка; 11 — нижняя звездочка

Рис. 5.13. Ручная червячная таль:

Строительные подъемники. Переносные краны

Подъемником называют грузоподъемную машину, у которой груз перемещается в специальном устройстве (платформа, ковш, клеть), движущемся в направляющих. Подъемники применяют для подачи материалов и деталей на перекрытия строящихся зданий во время отделочных санитарно-технических и ремонтных работ.

Рис. 5.14. Схема мачтового подъемника: 1 — опорная рама; 2 — платформа; 3— мачта; 4, 5 — блоки; 6 — лебедка

Рис. 5.15. Скиповый подъемник:
1 — ковш; 2 — направляющая рама; 3 — лебедка

Грузы перемещают электрореверсивными или фрикционными лебедками. Различают мачтовые, скиповые и шахтные подъемники.

У мачтовых подъемников (рис. 5.14) направляющие выполнены в виде вертикальной мачты, а груз перемещается на платформе, движущихся вдоль направляющих. Грузоподъемность мачтовых подъемников серии ТП 0,32…0,5 т, высота подъема до 50 м.

Скиповыми подъемниками (рис. 5.15) подают сыпучие материалы в бункеры, смесительные машины и грохоты. Их выполняют вертикальными и наклонными. В этих подъемниках груз перемещается в специальном ковше-скипе.

Рис. 5.16. Кран «в окно».

Шахтными подъемниками поднимают сыпучие материалы на высоту 100 м и выше. В них ковш с грузом помещается на площадке или в клети, которая движется внутри металлической шахты.

Платформы мачтовых и шахтных подъемников оборудуются ловителями, которые автоматически останавливают платформу при обрыве подъемного каната.

Рис. 5.17. Схема легкого переносного крана.

Легкие переносные краны имеют то же назначение, что и строительные подъемники, и используются там, где нецелесообразно или невозможно применение последних. К этой группе относятся и краны «в окно» (рис. 5.16). Кран закрепляется в оконном проеме телескопическими подкосами и струбцинами. По балке перемещается тележка с грузоподъемным механизмом.

Наиболее широко распространены в строительстве стреловые передвижные краны. К ним относятся автомобильные, пневмоко- лесные, гусеничные, тракторные и башенные.

Краны построены по одной схеме. Они состоят из механизмов подъема груза, изменения вылета крюка, поворота платформы и передвижения. Для выигрыша в силе механизмы подъема груза и изменения вылета крюка имеют полиспасты. Механизмы кранов, кроме механизма передвижения, размещаются на поворотной платформе.

Рис. 5.18. Схема автомобильного крана.

Привод механизмов крана может осуществляться от двигателя машины или от индивидуальных двигателей. Краны комплектуют набором сменного рабочего оборудования: стрелами разной длины, вставками, крюками, грейферами и др.

Автомобильные краны (рис. 5.18) представляют собой грузоподъемную установку, смонтированную на шасси автомобиля. Установка состоит из неповоротной части, опорно-поворотного устройства и поворотной платформы со стрелой и силовыми механизмами с приводом от двигателя автомобиля. При большой грузоподъемности крана на поворотной платформе устанавливается отдельный двигатель. Для увеличения устойчивости краны оборудуются выносными опорами (аутригерами). Грузоподъемность автомобильных кранов достигает 16 т.

Пневмоколесные краны отличаются от автомобильных наличием специального шасси с широкой колеей, которое увеличивает устойчивость крана и позволяет в большинстве случаев работать без выносных опор. Грузоподъемность их составляет 10…100 т. Собственным ходом краны перемещаются только в пределах строительной площадки, в других случаях их буксируют на прицепе или перевозят на трайлерах. В последнее время все более широкое применение получают краны с гидроприводом.

Гусеничные краны представляют собой полноповоротные стреловые краны, установленные на гусеничном ходу. Выпускают две их разновидности: экскаваторы-краны (одноковшовые экскаваторы с крановой стрелой и крюком) и монтажные краны.

Монтажный гусеничный кран (рис. 5.19) состоит из ходового оборудования, опорно-поворотного устройства, поворотной платформы с силовыми механизмами и рабочего оборудования.

Рис. 5.19. Монтажный гусеничный кран.

Поворотная часть с механизмами и стрелой аналогична по конструкции с вышерассмотренным краном. Некоторые типы гусеничных кранов оснащаются башенно-стрело- вым оборудованием, состоящим из башни и стрелы. Грузоподъемность их достигает 100 т (работают без выносных опор).
Тракторные краны. — это серийно выпускаемые тракторы с навесным крановым оборудованием. Стрела этих кранов неповоротная. Наибольшее распространение получили тракторные краны- трубоукладчики. В состав навесного оборудования входят рама, стрела, противовес с подвижным контргрузом, стреловые и грузовые лебедки и лебедка управления контргрузом. Грузоподъемность кранов-трубоукладчиков 2…35 т, вылет крюка 3…5,5 м, высота подъема груза 4,3…5,2 м.

Башенные краны состоят из башни, стрелы, опорно-поворотного устройства, противовеса и механизмов подъема груза, изменения вылета крюка и поворота стрелы, а подвижные краны имеют еще и механизм передвижения.

Промышленностью изготавливаются два основных типа башенных кранов: с поворотным оголовком и неподвижной башней и с башней, вращающейся вместе со стрелой. В кранах с поворотным оголовком (рис. 5.20, а) опорно-поворотное устройство расположено на верху башни. Вместе со стрелой и оголовком вращается противовесная консоль, с размещенными на ней лебедками, механизмом поворота и противовесом, увеличивающим устойчивость крана.

Рис. 5.20. Башенные краны:
а — с неповоротной башней и балочной стрелой; б — с поворотной башней и подъемной стрелой; 1 — консоль; 2 — противовес; 3 — оголовок; 4 — стрела; 5 — грузовая тележка; 6 — крюковая подвеска; 7 — опорно-поворотное устройство; 8 — башня; 9 — ходовая рама; 10 — ходовая тележка; 11 — распорка; 12 — поворотная платформа.

В кранах с поворотной башней (рис. 5.20, б) опорно-поворот- ное устройство расположено у основания башни. Кран имеет поворотную платформу, на которой установлены башня, противовес, стреловая и грузовая лебедки.

Горизонтальное перемещение крюка относительно башни в башенных кранах с подъемной стрелой (рис. 5.20, б) осуществляется изменением вылета стрелы — или передвижением грузовой тележки с крюком вдоль горизонтальной стрелы — в кранах с балочной стрелой (рис. 5.20, а). Подъем и опускание груза и изменение вылета крюка производится электрореверсивными лебедками.