Согласно принятому официальному определению к этому типу относятся «краны, у
которых грузозахватный орган подвешен к грузовой тележке, перемещающейся по
несущим канатам, закрепленным на двух опорах».
По виду опор, используемых для закрепления несущего каната, краны кабельного
типа разделяют на кабельные, у которых точки крепления каната располагаются
в верхних частях опорных мачт или башен, и на кабельные мостовые, с канатом,
закрепленным на концах моста, установленного на опорных стойках.
Структурные схемы этих кранов с обозначением основных размеров представлены
на рис. 2.1.
Краны (рис. 2.1) содержат несущие канаты 1, грузовые тележки 2 и опорные
металлоконструкции 3.
Несущие канаты шарнирно закрепляют в точках А и В металлоконструкций. В
существующих кранах чаще используют один канат, но при повышенных
грузоподъемностях устанавливают несколько параллельных канатов - два,
четыре, шесть. Расстояние между точками А и В называется пролетом 1 несущего
каната и является одной из главных характеристик кранов кабельного типа.
Рис. 2.1. Краны кабельного типа: а - кабельный, б - кабельный мостовой
Под действием собственной тяжести и нагрузок от ходовых колес тележки
несущий канат провисает. Величина F провеса, т. е.
расстояния по вертикали от прямой АВ до продольной оси каната, не должна
выходить за пределы 3-8 % от пролета L. Сразу
заметим, что при малых провесах резко возрастают горизонтальные усилия на
опоры в точках А и В, а при больших -требуется существенное увеличение высот
опор. Если, например, у крана с пролетом L = 500 м
увеличить, при прочих равных условиях, провес с 0,03 (L=
15 м) до 0,08 (L = 40 м), то снизится примерно
вдвое нагрузка на опоры, но потребуется увеличение высоты опор на 25 м.
Грузовые тележки опираются на каждый несущий канат посредством двух-восьми
ходовых колес, имеющих полукруглую поперечную форму сечения обода. Общее
число колее тележки зависит от ее грузоподъемности. Так, некоторые
уникальные краны снабжают тележками с 48 колесами (6 несущих канатов по 8
колес на каждом канате). Для достижения равномерности распределения усилий
на колеса последние присоединяют к раме тележки с помощью балансиров. В
нижней части тележек устанавливают направляющие блоки для грузовых канатов.
Перемещение тележек осуществляется канатной тягой. Одно из главных
требований к грузовым тележкам -по возможности их малая масса.
Опорные металлоконструкции кабельных кранов, в основном, выполняют в виде
решетчатых пирамидальных башен (рис. 2.1, а) или в виде мачт - вертикальных
решетчатых или трубчатых стоек. Главные требования к этим
металлоконструкциям: устойчивость, прочность, относительно небольшая масса.
Устойчивость мачт достигается применением различных канатных оттяжек.
Металлоконструкция кабельного мостового крана (рис. 2.1,6) по общей
конфигурации подобна металлоконструкциям мостовых перегружателей (см. гл.
1), отличаясь увеличенным пролетом 1 моста и меньшей его погонной массой.
Последнее обусловлено отсутствием вертикальных сил от поднимаемого груза,
прилагаемых к середине моста. В металлоконструкцию крана кроме моста входят
жесткая и гибкая стойки, опирающиеся своими нижними концами на
рельсоколесные ходовые рамы.
Кабельные краны классифицируют по характеру возможных перемещений их опор в
горизонтальной плоскости, что определяет форму обслуживаемой краном площади
и, следовательно, условия его применения. По этому признаку различают три
основных вида кабельных кранов:
1) неподвижные краны, у которых обе опоры закреплены на фундаментах и
обслуживаемая площадь представляет собой узкую полосу длиной, равной
величине Lр рабочего хода тележки (см. рис. 2.1).
Рабочий ход Lр =L-(La +
Lh), где Lа и
Lh - минимально допустимые подходы тележки с
грузом к точкам закрепления несущего каната;
2) параллельно-передвижные краны, обе башни которых могут перемещаться на
значительные (десятки или сотни метров) расстояния по параллельным рельсовым
путям. Обслуживаемая площадь - прямоугольник;
3) радиально-передвижные краны, имеющие одну неподвижную опору, относительно
которой по круговому рельсовому пути перемещается вторая опора.
Обслуживаемая площадь - сектор кольца с внутренним радиусом
La, наружным - La +
Lр и некоторым центральным углом (30-360°).
Для ознакомления с общей компоновкой кабельных кранов рассмотрим схему на
рис. 2.2.
На схеме представлен типичный параллельно-передвижной кабельный кран,
имеющий достаточно широкое распространение в практике. В качестве опор крана
используют башни 1 - машинная (справа) и контрбашня. Внешняя форма башни
соответствует трехгранной пирамиде, ребра которой образуются вертикальной
стойкой и двумя подкосами, а треугольное основание системой горизонтальных
балок. Каждая башня опирается на три ходовые тележки, из которых две
располагаются со стороны подкосов и одна - под стойкой. Ходовые тележки
перемещаются по спаренным рельсам, установленным на бетонном или шпальном
основаниях. К головкам башен крепится несущий канат 2, по которому
бесконечным тяговым канатом 3 передвигается грузовая тележка 4. Вертикальное
перемещение крюка производится грузовым канатом 5.
Рис. 2.2.
Параллельно-передвижной кабельный кран
Тяговый и грузовой канаты проходят через обводные блоки б и 7 на головках
башен. В нижней части машинной башни установлены тяговая 8 и грузовая 9
лебедки. Один конец грузового каната крепится к барабану лебедки 9, а другой
- к головке контрбашни. На несущем канате устанавливаются поддержки 10, на
нижние ролики которых опираются тяговый и грузовой канаты, что исключает
провисание последних. Конструкция поддержек обеспечивает свободный проход
грузовой тележки по всей длине несущего каната. Для получения необходимой
устойчивости башен в их основаниях размещают противовесы 11.
Кроме названных в состав крана входят и другие его элементы - кабина
управления, площадки обслуживания, лестницы, система электрооборудования,
комплекс устройств безопасности и пр.
Компоновка других видов кранов во многом аналогична рассмотренной.