Рис. 21. Схема шевра грузоподъемностью 70 г

Мачтовые краны (кран-мачты) являются простейшим типом грузоподъемного крана и применяются главным образом для монтажных работ.

Для монтажа сборных железобетонных элементов большого веса применяют шевры. Шевр (рис. 21) представляет собой А-образную раму, закрепленную в опорной раме нижним концом шарнирно, а верхним — на якорь при помощи канатного полиспаста; якорь удерживает шевр в наклонном положении. Изменение наклона шевра производится обычно без груза стяжными муфтами.

Передвижение шевра производится на салазках, катках или на специальной тележке по железнодорожному пути. Шевр может быть установлен на шарнирных опорах, которые могут приподниматься при помощи гидравлических домкратов, устанавливаемых на раме тележки, и в этом положении передвигаться вдоль фронта работ.

Преимуществом шевра перед монтажными мачтами является более простая возможность его перемещения; неудобством — громоздкость конструкций.
Грузоподъемность шевров колеблется в пределах 1—100 г.

Мачтово-стреловые краны

Мачтово-стреловой кран представляет собой вертикально установленную мачту с шарнирно соединенной с ней стрелой.

В зависимости от способа крепления мачты в вертикальном положении эти краны бывают Байтовыми и жестконогими (под-косными). Мачта в вертикальном положении удерживается с помощью гибких оттяжек (вантов) в вантовых кранах и с помощью жестких подкосов в жестконогих (подкосных) кранах.

Стрела крана может быть шарнирно прикреплена в различных (по высоте) точках мачты. В кранах, предназначенных для подъема на большую высоту легких конструкций, стрела прикрепляется ближе к оголовку мачты; в кранах, предназначенных для подъема тяжелых грузов, стрела, как правило, прикреплена к низу мачты.

Байтовый мачтово-стреловой кран, изображенный на рис. 22, а, состоит из мачты, стрелы, грузоподъемного и стрело-подъемного полиспастов, приводных лебедок, опорной балки, поворотного круга и вант. Мачта является основным несущим элементом крана и может поворачиваться на 360° вокруг вертикальной оси. К мачте шарнирно прикреплена стрела, верхний конец которой стрелоподъемным полиспастом подвешен к оголовку мачты. К оголовку стрелы крепится грузоподъемный полиспаст для подъема груза.

В вантовых кранах мачта длиннее стрелы примерно на 20— 40%. Поэтому при обычном угле наклона вант 30° к горизонту стрела свободно проходит под вантами, что обеспечивает поворот мачты со стрелой на любой угол.

Шарнирное крепление к мачте стрелы позволяет изменять положение (вылет) стрелы в вертикальной плоскости. Поворот стрелы достигается поворотом всего крана, т. е. поворотом мачты вместе со стрелой. Пята мачты опирается на опорную балку специальной шаровой опорой. В вертикальном положении мачта удерживается четырьмя-восемью вантами, нижние концы которых прикрепляются к якорям, а верхние — к оголовку мачты.

Мачту и стрелу крана обычно изготовляют решетчатыми, из уголков. Состоят эти конструкции из отдельных секций длиной по 5—9 м для удобства перевозки.

Поворот мачты относительно вертикальной оси достигается канатной передачей от поворотной лебедки с помощью поворотного круга, прикрепленного к мачте у ее основания. В монтажных мачтово-стреловых кранах применяют приводные лебедки с тяговым усилием 3—5 г.

Рис. 22. Схемы мачтово-стреловых кранов: а — винтового; б — подносного

Хвостовые ветви канатов полиспастов во избежание закручивания их при повороте крана отводятся через центральное отверстие в пяте мачты на нижние отводные ролики, вмонтированные в опорную балку, и далее на барабан лебедки.

Подкосный (жестконогий) мачтово-стреловой кран (рис. 22, б) отличается от вантового тем, что мачта у него удерживается в вертикальном положении жесткими подкосами.

Основание мачты, к которому шарнирно прикреплена стрела 2, несет на себе поворотный круг; шаровой пятой мачта опирается на специальную раму треугольной или четырехугольной формы. На раме монтируются три электрореверсивные лебедки: грузовая, стреловая и поворотная, или одна трехбарабанная зубчато-фрикционная лебедка. Подкосы крепятся к оголовку мачты. Наличие жестких подкосов, расположенных в плане под углом 90°, ограничивает повороты мачты со стрелой в пределах около 270°.

Грузоподъемность жестконогих мачтово-стреловых кранов обычно 0,75—25 г, высота подъема крюка до 25 м. В случаях, когда имеется необходимость подъема конструкций на большую высоту, применяют специальные башни, постаменты или порталы.

Жестконогие краны используют там, где установка вантовых кранов затруднительна или невозможна. Недостаток жестконогих кранов — громоздкость конструкции в плане.

Усилия в элементах конструкции мачтово-стреловых кранов определяют для рабочего и для нерабочего состояний крана. В первом случае учитывается действие всех нагрузок на кран (собственный вес, вес номинального груза, давление ветра, инерционные воздействия), а во втором — только нагрузка от собственного веса конструкции крана и давления ветра. Эти усилия могут быть определены графическим или аналитическим путем.

Рис. 23. Расчетная схема мачтово-стрелового крана

Суммарный момент сопротивления вращению крана складывается из момента преодоления сил трения, момента преодоления ветровой нагрузки и момента преодоления инерционных сил.