Опоры современных кабельных кранов отличаются разнообразием конструктивных
форм (см., например, рис. 2.2-2.6), что обусловлено различными условиями их
эксплуатации. Однако все опоры характеризуются сходной структурой,
включающей три основные части: несущую металлоконструкцию («тело опоры»);
головку опоры, оборудованную узлом крепления несущего каната, канатными
блоками и др., и, наконец, опорную часть - в виде фундаментов или ходовых
устройств. Последняя определяет вид опоры -неподвижной или подвижной.
Рассмотрим характерные особенности несущих металлоконструкций опор и ходовых
устройств подвижных опор.
2.6.1.
Металлоконструкции опор
Элементы металлоконструкций (мачты, стойки, подкосы, горизонтальные
связующие элементы) обычно выполняют в виде решетчатых стержней (ферм)
прямоугольного сечения с поясами из одного или нескольких (двух-четырех)
уголков. Состыкованные между собой эти элементы образуют металлоконструкцию.
На рис. 2.20 показаны типичные схемы металлоконструкций, элементы
(решетчатые стержни) которых изображены утолщенными сплошными линиями.
Наиболее простая и легкая неподвижная опора (рис. 2.20, а) имеет мачту
L, закрепленную на фундаменте 2 и удерживаемую
тремя оттяжками -главной 3 и боковыми 4. В качестве оттяжек используются
стальные канаты ТК со структурами 1x37, 7x19 и 7x37. Концы оттяжек крепят к
верху мачты L и к фундаментам (якорям)
Под действием силы Т (сумма
натяжений несущего, грузового и других канатов) нагружаются главная оттяжка
и мачта. Для снижения нагрузок угол наклона главной оттяжки к горизонтали не
должен превышать 45°.
В отдельных случаях возможно отклонение мачты примерно на 10° в стороны
боковых оттяжек. Для этого предусматривают шарнирное соединение мачты с
фундаментом и специальные устройства, позволяющие изменять длины боковых
оттяжек. В результате таких отклонений увеличивается ширина площади,
обслуживаемой краном.
При использовании неподвижной опоры (рис. 2.20, б) для
радиально-передвижного крана должны устанавливаться две главные оттяжки,
причем углы а между горизонтальными проекциями главных оттяжек и между
крайними положениями несущего каната должны быть равными.
В опоре (рис. 2.20, в) мачта и боковые оттяжки заменены двуногой из двух
подкосов. В этом случае существенно сокращается расстояние между боковыми
фундаментами.
В опоре (рис. 2.20, г) главная оттяжка заменена наклонным стержнем 1,
способным воспринимать как растягивающие, так и сжимающие нагрузки, что
гарантирует устойчивость опоры как при работе крана, так и при монтаже
несущего каната.
Неподвижная опора (рис. 2.20, д) имеет форму треноги - в виде стойки
I и двух подкосов 2. По сравнению с ранее рассмотренными такая опора
занимает наименьшую площадь.
Подвижная опора (рис. 2.20, е) в качестве несущей металлоконструкции может
Сыть снабжена треногой 1, нижние концы которой связаны горизонтальными
элементами (фермами) 2. К металлоконструкции присоединяются рельсовые
ходовые тележки — задняя 3 и две передних 4. Колеса передних тележек
располагают под углом, равным углу наклона подкосов 5.
Находили применение подвижные опоры, у которых отсутствуют задняя тележка и
соответствующий рельс, что упрощает опорную часть. В этом случае передние
тележки полностью воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки. При
изменении усилия Т опора может поворачиваться в ту или другую сторону
относительно продольной оси переднего рельса. Из-за ряда недостатков
(повышенные динамические нагрузки, неудобства при монтаже и др.)
производство кранов с такими «качающимися опорами» прекращено примерно с
середины прошлого века.
К подвижным опорам предъявляется особое требование к их устойчивости,
которая должна обеспечиваться при одновременном действии как основных
нагрузок - сил тяжести, усилий канатов, так и дополнительных - ветровых,
инерционных.
На рис. 2.21 показана схема приложения к подвижной опоре (башне) внешних
нагрузок - усилия Т канатов, равнодействующей G0 сил тяжести
металлоконструкции башни и ее оборудования, силы тяжести Gnp противовеса и
силы Рв ветра.
Обычно массы противовесов достаточно велики и соизмеримы по величине с
массами подвижных опор.
Заметим, что существенное увеличение массы противовеса с целью повышения
коэффициента запаса устойчивости не всегда оправданно, поскольку в этом
случае при снятии нагрузки Г (например, при демонтаже несущего каната)
возможна недопустимо высокая нагрузка задней опорной тележки башни.