Рис. 114. Грузовая стрела крана ПК-6:
1 —остов стрелы; 2 —ушко шарнира; 3 —ось шарнира; 4 — планка стопорная; 5 — направляющие успокоителя грейфера; б—щека траверсы; 7 —ось; 8 — подвеска траверсы; 9 — сжимы; 10 — канат; 11 — блоки; 12 — ось головки стрелы; 13 — ограничители

Нижняя часть стрелы оборудована подшипниками, посредством которых стрела прикрепляется шарнирно к поворотной раме крана. Средняя часть стрелы представляет собой решетчатую ферму переменного сечения, при этом наибольшее сечение расположено посередине расстояния между осями шарнира и головки. Это расстояние называют длиной стрелы. Стрелы бывают постоянной и переменной длины; в последнем случае среднюю часть стрелы делают разъемной, что позволяет удлинить ее за счет вставок. В местах разъема части стрелы соединяются на болтах, при этом для разгрузки последних стыки основных продольных уголков плотно припасовывают друг к другу.

В кранах ПК-ЦУМЗ-15 применены стрелы разъемные, причем если в кранах ПК-6 стрелу крепят к поворотной раме при помощи общей оси, проходящей через оба подшипника шарнирного крепления, то в кранах ПК-ЦУМЗ-15 стрелу крепят к раме посредством двух раздельных валиков. На рис. 115 показана подвеска полиспаста стрелы крана ПК-ЦУМЗ-15 и КДВ-15.

Стрелы могут быть прямые и ломаного очертания, при этом последние наибольшее распространение получили в автомобильных кранах и кранах большой грузоподъемности. Ломаное очертание стрелы позволяет поднимать громоздкие грузы, которые при прямой стреле стали бы задевать за ее остов.
В некоторых кранах, преимущественно в кранах большой грузоподъемности, стрелы имеют промежуточную головку для установки блоков второго крюка.
В кранах, приспособленных для работы с грейфером, стрелы имеют гак называемый успокоитель грейфера. Он представляет собой направляющие, уложенные вдоль стрелы, по которым катится тяжелая тележка или скользит груз, который при помощи каната удерживает собственным весом грейфер от раскачивания и поворачивания.

Рис. 115. Подвеска полиспаста стрелы крана ПК-ЦУМЗ-15 и КДВ-15:
1— тяжи; 2— ось; 3 — серьга уравнительного блока; 4 — втулка распорная; 5 —блок; 6 — втулка блока; 7, 10 — гайки; 8 — блок уравнительный; 9, 12 — валики; 11 — болт; 13 — шпилька

Стрела на весу удерживается подвеской ее на канатах. Канаты могут быть подведены к блокам, расположенным на головке стрелы, или через полиспаст к верхней части фермы стрелы.

При работе крана в канатах подвески стрелы возникают значительные усилия, поэтому подвеску почти всегда осуществляют посредством полиспаста, т. е. на нескольких ветвях каната, благодаря чему снижается нагрузка на каждую ветвь.

На рис. 116 показаны подвески стрел на четырех (кран ПК-6) и на шести (кран ПК-ЦУМЗ-15) ветвях канатов.

В работе крана большое значение имеет правильная установка угла наклона стрелы к горизонту. Этот угол определяет вылет, соответствующий величине груза. Вылетом крана принято называть расстояние по горизонтали от оси вращения крана до вертикальной линии, проходящей через точку подвеса груза. Чем больше вылет, тем больше момент опрокидывания крана и, следовательно, больше опасность опрокидывания. Поэтому каждый кран оборудуется автоматически действующим указателем вылета.

Указатели вылетов в большинстве своем работают по принципу отвеса. На рис. 117 показан указатель вылета стрелы, применяемый на кранах ПК-6.

На остове стрелы неподвижно закрепляется станина указателя, несущая на себе рамку, и шарнирно подвешенный на оси указатель с двумя стрелками.

Рис. 116. Подвеска стрел на ветвях канатов: а —в кранах ПК-6; б—в кранах ПК-ЦУМЗ-15

Стрелка, неся на себе груз, всегда занимает вертикальное положение, а стрелка — горизонтальное. Указатель снабжен двумя шкалами, на которых указаны вылеты и соответствующие им веса грузов. Как только стрела крана изменит свое положение, изменится и положение шкал, тогда как стрелки будут находиться все в том же вертикальном и горизонтальном положении и, следовательно, укажут новый вылет и тот груз, который можно поднимать на этом вылете. Аналогичные этому устройству указатели применяются и на кранах ПК-ЦУМЗ-15.

Все указатели, основанные на принципе отвеса, имеют тот недостаток, что они дают правильные показания лишь при работе на горизонтальном участке подкранового пути, а при работе крана на площадке с уклоном эти показания искажаются.

Чтобы стрела не поднялась за пределы допустимого минимального вылета, на кранах устанавливают ограничители подъема. В зависимости от рода привода эти ограничители делают в виде рычажной системы, действующей на выключение регулятора пара при паровом приводе или на электрические выключатели, отключающие привод механизма при достижении стрелой предельного положения.

Стрела относится к весьма ответственным узлам крана. К качеству материала стрелы и технологии изготовления ее предъявляют особые требования.
Стрелы могут быть изготовлены из стали марок Ст. 2, Ст. 3, Ст. 4 или Ст. 5, а также из низколегированных сталей в зависимости от расчетных данных. Материал должен быть проверен, иметь сертификат, подтверждающий требуемое качество стали.

Рис. 117. Указатель вылета стрелы на кране ПК-6

При изготовлении стрелы сваркой применять сталь марки Ст. 5 можно лишь по согласованию с инспекцией Котлонадзора. Сварку стрел производят электродами типа Э-42. К работам по сварке допускаются лишь сварщики, имеющие удостоверения на право производства ответственных сварочных работ.

Рабочие органы. К рабочим органам крана относятся крюковые подвески и грейфер.

Крюк является наиболее распространенным грузозахватным приспособлением. Груз может быть захвачен непосредственно крюком или клещами, петлями, электромагнитами и другими приспособлениями, подвешиваемыми на крюк. На рис. 118 изображены два типа крюковых обойм, применяемых в кранах ПК-6 и ПК-ЦУМЗ-15. Крюки изготовляют ковкой или штамповкой из углеродистой стали марки 20 (ГОСТ 1050—60). Крюки большой грузоподъемности обычно изготовляют наборными из отдельных пластин. Каждый крюк имеет головку и хвостовую часть. По форме головки крюки бывают однорогие и двурогие.

Рис. 118. Крюковая обойма:
а —подвеска крюка на кранах ПК-6; 1—крюк; 2 — траверса; 3 — подшипник; 4 — гайка; 5 —стопор; б —блок; 7 —масленка; 8 — щека; 9~планка стопорная; 10 — шпилька стяжная; б — подвеска крюка в кранах ПК-ЦУМЗ-15 иКДВ-15; 1—крюк; 2 —траверса; 3 — подшипник; 4— гайка; 5-ось; 6, 9, 10 — втулки; 7 —блок; 8 — ось; 11—коуш; 12 — планка стопорная: 13 — болт; 14 — щека обоймы; 15 — масленка; 16 — шпилька; 17 — трубка дистанционная

Хвостовик крюка проходит через отверстие траверсы и заканчивается нарезной частью, на которую навинчивается крепящая крюк гайка.

Размеры крюков в зависимости от их грузоподъемности устанавливаются соответствующими ГОСТами, определяющими тип крюка и размеры всех ответственных его сечений.

Крюки, начиная с грузоподъемности от 3 т и выше, должны опираться на траверсу через шарикоподшипник, благодаря чему достигается легкость его поворачивания. Для предохранения подшипника от попадания в него пыли он закрывается кожухом.

Рис. 119. Схема подвески крюка на полиспасте:
а —двукратном; б—трехкратном; в —четырехкратном; г —спаренном двукратном; У—блоки; 2 — канаты; 3 — барабаны

Траверса служит опорой для воспринятия усилий крюка и представляет собой балочку, концы которой имеют цапфы. На цапфы траверсы посажены рабочие блоки или траверса цапфами скрепляется с обоймой крюковой подвески, а блоки размещаются на отдельной оси.

Блоки служат для подвешивания крюковой подвески на канаты. Количество блоков зависит от кратности полиспаста, на котором подвешивают крюк. Посадку блоков на ось осуществляют посредством бронзовых втулок, поставленных в ступицу блоков. В современных крановых подвесках все больше находят распространение посадки блоков посредством подшипников качения.

Для предохранения блоков от механических повреждений обойму подвески делают в виде широких щитов или устанавливают специальные кожуха, перекрывающие блоки.

В кранах; где опускание крюка происходит от собственного веса, крюковую подвеску оборудуют утяжеляющими плитами, что обеспечивает надежность опускания крюка. На рис. 119 показаны различные варианты подвески крюков.

Имеющийся в верхней части обоймы специальный валик позволяет сравнительно просто осуществлять перепасовку канатов и получать при одном блоке подвеску крюка на трех, двух или даже на одной ветви каната.

Крюк как ответственная деталь подлежит освидетельствованию инспекцией Госгортехнадзора и должен иметь клейма, подтверждающие его грузоподъемность, дату освидетельствования и испытания.

Грейфер. Для перегрузки сыпучих грузов применяют грейферы, которые относятся к группе автоматически действующих приспособлений, обеспечивают автоматический забор сыпучего груза и его высыпание. По характеру подвески и зажимного устройства грейферы разделяются на одноканатные, двухканатные и моторные.

В одноканатных грейферах подвеска грейфера осуществляется на одном канате, который посредством специальной траверсы периодически сцепляется с захватывающей частью грейфера, вследствие чего происходит захват груза. Одноканатные грейферы сравнительно просты, но они применяются, когда не требуется большая производительность.

В моторных грейферах захватывающие части раскрываются и закрываются при помощи механизма, приводимого в движение электродвигателем, вмонтированным в конструкцию грейфера. Наиболее распространенной группой грейферов являются грейферы двухканатные, при этом по количеству захватывающих челюстей -они бывают двухчелюстные и многочелюстные.

В двухканатном грейфере подъем и опускание раскрытого грейфера осуществляются одной системой канатов, называемых поддерживающими. Подъем и опускание закрытого грейфера, а также замыкание и размыкание челюстей происходят при помощи другой системы канатов, называемых замыкающими.

Грейфер двухканатный состоит из головки, тяг, траверсы и челюстей. Челюсти грейфера снаружи подвешены шарнирно на тягах, а внутри — на траверсе. Верхние концы тяг шарнирно скреплены с головкой грейфера, к которой прикреплены поддерживающие канаты. Головка и траверса грейфера имеют блоки, по которым проходит замыкающий канат, образуя тем самым полиспаст.

В зависимости от того, натянут или ослаблен замыкающий канат, расстояние между головкой и траверсой будет различным. При ослаблении каната траверса под действием собственного веса и веса челюстей опускается, в результате чего челюсти раскрываются, и, наоборот, при натяжении каната расстояние между головкой и траверсой сокращается, траверса поднимается и смыкает челюсти.

Двухканатный грейфер, изображенный на рис. 120, относится к типу легких грейферов, пригодных для работы с грузом объемным весом до 0,88 т/м3. Этот грейфер применяется на кране ПК>6 и состоит из двух совкообразных челюстей, шарнирно связанных в верхней части, траверсы, головки, тяг, блоков и канатов. Головка и траверса имеют прямоугольную коробчатую форму и сварены из листовой стали. В головке и траверсе на соответствующих осях размещены блоки, по которым проходит замыкающий канат, образующий два параллельных четырехкратных полиспаста. Концы замыкающих канатов закреплены клиньями в уравнительных рычагах, посаженных на одну ось, но направленных в разные стороны, чем достигается выравнивание натяжения канатов. В средней части оси головки размещена серьга. К ее верхнему концу прикреплен балансир, допускающий в небольших пределах выравнивание длин поддерживающих канатов, прикрепленных к балансиру посредством валиков и коушей, вплетенных в концы канатов.

Рис. 120. Двухканатный грейфер

Траверса представляет собой сварную коробку и предназначена для соединения верхних частей челюстей и размещения нижней обоймы полиспаста с блоками. Для правильного направления канатов блоки траверсы расположены под небольшим углом относительно блоков головки.

Челюсти представляют собой совкообразные ковши сварной конструкции, пригнанные друг к другу по средней плоскости, образующей зев грейфера.
По линии своего разъема челюсти имеют усиление в виде утолщенного пояса, образующего режущие кромки грейфера.

Раскрытие челюстей ограничивается упорными кромками затылочной части верха челюстей, которые при полном раскрытии сходятся между собой до упора.

Две пары тяг шарнир но соединяют головку грейфера с каждой из челюстей.

Все шарнирные соединения смазываются через центральные каналы от отдельно поставленных на каждую ось и валик масленок.

Рис. 121. Двухканатный грейфер среднего типа

От поворота все оси и валики закреплены стопорными планками, прижатыми к снятым на головках осей и валиках лыскам. Для предохранения каната от спадания с блоков в случае его ослабления блоки головки и траверсы ограждены кожухами, а канаты пропущены через направляющие гребенки из мягкого чугуна. С этой же целью на головке грейфера сделано специальное устройство — направляющие ролики или сменные чугунные втулки из мягкого чугуна; в последнем случае канаты должны быть особенно хорошо смазаны.

Для лучшего врезания челюстей грейфера в массу сыпучего грунта или груза, в особенности смерзшегося, иногда к ножам грейфера с наружной стороны приклепывают специальные зубья. Однако при наличии зубьев грейфером невозможно выгружать груз из вагонов, так как при этом сильно повреждается настил вагонов.

При переработке грейфером грузов с большим насыпным весом необходимо соответственно снижать наполнение грейфера.

На рис. 121 изображен двухканатный грейфер среднего типа, применяемый на кранах ПК-ЦУМЗ-15 и пригодный для переработки сыпучих грузов с объемным весом до 1 т/м3.

Две массивные челюсти посредством приклепанных к их верхней части проушин шарнирно соединены между собой на осях, запрессованных в приливы траверсы и закрепленных в них штифтами. Обе челюсти плотно сходятся между собой, при этом кромки по линии разъема усилены утолщенной накладкой — ножом из износоустойчивой стали марки ЗОГ. Проушины челюстей имеют упорные поверхности-кулаки, которые ограничивают грейфер от чрезмерного раскрытия.

Рис. 122. Схемы подвесок двухканатных грейферов:
1 — ось головки стрелы; 2 — замыкающий канат; 3 — поддерживающий канат; 4 — грейферный барабан; 5 —грузовой барабан; 6 — грейфер; 7 —ось траверсы

Траверса представляет собой массивную коробку, отлитую из стали. Внутрь траверсы вставлена обойма с тремя блоками, сидящими на одной оси; обойма скреплена с траверсой валиками.

Посредством приваренных скоб и валиков к челюстям шарнирно присоединены нижние концы тяг. Верхние концы тяг соединены осью и закреплены от продольного перемещения гайкой.

Кроме головок, на эту ось посажено кольцо, за которое грейфер поддерживается канатом, подвеска, образующая вторую обойму с блоками, и рамка с направляющими роликами. Подвеска представляет собой косую серьгу, к которой на болтах прикреплены две щеки. Между щеками на оси размещены два блока; один конец оси выступает за пределы щеки и имеет кольцевую проточку для прикрепления замыкающего каната.

В качающейся рамке направляющих роликов помещены два длинных и один короткий ролик. Длинные ролики укреплены на полуосях, хвостовики которых проходят в засверленные концы роликов и фиксируются сквозными штифтами. Ось короткого ролика укреплена посредством стопорной планки. Замыкающий канат, огибая блоки, образует шестикратный полиспаст. Все шарнирные соединения смазываются по каналам осей и валиков от пресс-масленок.

Благодаря несколько большему собственному весу этот грейфер лучше врезается в груз и заполняется им. Недостатком грейфера рассмотренной конструкции является то, что при ослаблении замыкающего каната траверса имеет возможность качаться, перекашиваться и защемлять кромкой канат, повреждая его в момент натяжения. На рис. 122 показаны схемы подвесок двухканатных грейферов.