Что такое башенный кран с подъемной стрелой? Принцип работы, применение и руководство по выбору

A башенный кран с подъемной стрелой это башенный кран, стрела которого может подниматься и опускаться под углом к горизонту, а не оставаться фиксированной, как у обычного крана-молота или крана с плоской вершиной. Возможность наклона стрелы почти до вертикального положения или вниз до небольшого рабочего угла делает этот тип крана незаменимым на перегруженных городских рабочих площадках. Когда стрела поднимается вверх, рабочий радиус крана резко сокращается, позволяя ему поворачиваться в пределах опорной поверхности, с которой не может справиться ни один кран с фиксированной стрелой. Это определяет его основную цель: обеспечение подъема высокой грузоподъемности в местах, где не разрешено пролетать над соседними зданиями или работать в ограниченном воздушном пространстве.

Формальное определение что такое башенный кран с подъемной стрелой сосредоточен на поворотном устройстве и механизме изменения вылета стрелы. В отличие от крана с тележкой-стрелой, который перемещает тележку вдоль горизонтальной стрелы для регулирования радиуса нагрузки, кран с подъемной стрелой изменяет радиус, изменяя наклон всей стрелы. Подъемный канат проходит от лебедки вверх по башне, через шкив в точке поворота стрелы, а затем вдоль нижней части стрелы к фиксированной точке подвески. Когда лебедка, регулирующая вылет стрелы, выдвигается или принимает отдельный комплект тросов, соединенных с оконечностью стрелы, изменяется угол наклона стрелы, а вместе с ней и радиус крюка. Это фундаментальное отличие конструкции приводит к совершенно иному рабочему диапазону и набору ограничений.

Принцип работы башенного крана с подъемной стрелой: регулировка угла, радиус

Принцип работы башенного крана с подъемной стрелой проще, чем предполагает сложная геометрия. Две независимые системы лебедок работают одновременно для перемещения груза: подъемная лебедка поднимает и опускает крюк вертикально, а лебедка для изменения вылета регулирует угол стрелы для перемещения груза к башне или от нее. Когда оператор дает команду на изменение радиуса, лебедка для изменения вылета стрелы наматывает или разматывает тросы для изменения вылета стрелы, идущие от головки на вершине башни к оконечности стрелы. Когда стрела поднимается, крюк движется одновременно внутрь и вверх, если лебедка не компенсирует это опусканием крюка. Современные электронные системы управления автоматически синхронизируют эти две лебедки, удерживая груз на постоянной высоте при изменении радиуса — функция, известная как выравнивание нагрузки, которую невозможно надежно обеспечить с помощью ручного управления краном.

Это наклонное действие напрямую отвечает как работает башенный кран с подъемной стрелой на практике. Представьте себе кран, расположенный в узком переулке между двумя высотными зданиями. Когда стрела поднята на 75 градусов, кран может поворачиваться на 360 градусов, при этом кончик стрелы не пересекает линию участка. Эффективный Рабочий радиус башенного крана с подъемной стрелой под таким крутым углом может быть всего 12 метров, но кран все равно может поднять максимальный груз, поскольку грузовой момент сведен к минимуму. Когда грузовик доставки подъезжает к улице, оператор опускает стрелу на меньший угол — скажем, на 25 градусов — увеличивая радиус до 40 метров и более, чтобы подобрать груз, а затем снова поднимает стрелу вверх, прежде чем повернуть ее. Этот цикл, повторяющийся десятки раз в день, позволяет вести строительство на площадках, где невозможно установить краны другого типа.

Применение башенных кранов с подъемной стрелой в высотном и густонаселенном городском строительстве

Применение башенных кранов с подъемной стрелой Сосредоточьтесь на трех сценариях: высотные здания, где несколько кранов должны перекрываться, площадки с соседними конструкциями, которые нельзя перекрыть, и проекты, где права на воздух или авиационные ограничения налагают строгий потолок высоты. кран с подъемной стрелой для высотных зданий особенно ценен на этапе строительства небоскреба. Типичный проект центрального делового района может предусматривать размещение трех или четырех кранов с подъемной стрелой на стальной раме, и все они будут вращаться внутри общей оболочки. Поскольку каждый кран может подниматься вверх, чтобы освободить стрелы других, они могут работать одновременно без риска столкновения — подвиг, невозможный для кранов с фиксированной стрелой, для которых потребуются огромные вертикальные расстояния.

В проектах, где соседний отель или жилой квартал находится всего в нескольких метрах от границы участка, башенный кран для узких строительных площадок должны соблюдать постоянные ограничения на пролеты. Кран с подъемной стрелой можно запрограммировать на рабочую зону, в которой кончик стрелы удерживается внутри площадки под любым углом. Когда усиливается ветер и кран выводится из эксплуатации, стрелу можно поставить под крутым углом в 80 градусов, исключая любой выступ за пределы основания башни. Эта эксплуатационная особенность часто прописывается в утверждениях проектов городскими строительными департаментами, что делает Башенный кран с подъемной стрелой для ограниченного пространства не только желательно, но и требуется по закону.

Кран с подъемной стрелой для ограниченной высоты и ограниченного воздушного пространства

A Кран с подъемной стрелой с ограниченной высотой Сценарий возникает, когда кран работает под траекторией полета, рядом с вертолетной площадкой или под потолком, установленным авиационными властями. В отличие от крана с плоской вершиной, для которого требуется фиксированная высота головки башни плюс полный зазор стрелы выше, кран с подъемной стрелой может уменьшить свою общую высоту, поднимая стрелу почти вертикально. Общая высота от вершины башни до кончика стрелы в стояночном положении может быть менее 15 метров , даже на кране с 50-метровой стрелой. Это позволяет разместить кран на вершине высотного здания и при этом оставаться ниже поверхностей ограничения препятствий, определенных ИКАО или зонированием местного аэропорта.

practical impact of Кран с подъемной стрелой с ограниченной высотой заключается в том, что башенные краны можно использовать на 50-этажных зданиях в центрах городов, которые расположены непосредственно под подъездными путями, где кран-молот может проникнуть в защищенное воздушное пространство на 20 метров и более. В спецификации крана для такой работы должна быть указана минимальная высота над уровнем моря, необходимая при максимальном угле стрелы, а процесс утверждения воздушного пространства основывается на этих размерах в стояночном положении. После утверждения рабочий диапазон крана часто программируется с зональным ограничением, которое не позволяет оператору опускать стрелу ниже определенного угла, гарантируя, что кран никогда случайно не прорвет потолок. Это программное ограничение в сочетании с физическим механизмом изменения вылета стрелы делает кран с подъемной стрелой единственным решением для башенных кранов на объектах, чувствительных к воздушному пространству.

Рабочий радиус, грузоподъемность и угол стрелы: инженерные компромиссы

Рабочий радиус башенного крана с подъемной стрелой – это не простое число, а кривая, определяемая углом стрелы и диаграммой нагрузки. При минимальном радиусе — стреле примерно 85 градусов — крюк находится почти прямо рядом с башней, и кран часто может поднять максимальную грузоподъемность. от 25 до 64 тонн на больших моделях. По мере того как стрела опускается и радиус увеличивается до максимального значения, грузоподъемность падает в соответствии с кривой зависимости нагрузки от момента. В таблице ниже показана общая взаимосвязь между углом стрелы, радиусом и грузоподъемностью для типичного тяжелого крана с подъемной стрелой класса 400 тонн-метров, хотя точные цифры различаются в зависимости от производителя и конфигурации.

Эта связь объясняет, почему Принцип работы башенного крана с подъемной стрелой по сути, речь идет об управлении моментом нагрузки. Механизм изменения вылета стрелы не просто меняет радиус; он постоянно регулирует геометрию подъемного треугольника. Ограничитель грузового момента крана контролирует угол стрелы и датчик нагрузки на подъемном тросе, прекращая движение, если оператор запрашивает радиус, который превышает допустимую нагрузку под этим углом. Эта электромеханическая система безопасности, калибруемая во время монтажа и проверяемая еженедельно, предотвращает структурную перегрузку, которая делала ранние краны с механическим приводом склонными к обрушению.

Выбор башенного крана с подъемной стрелой с учетом ограничений, специфичных для конкретной площадки

Указание башенный кран для узких строительных площадок требует детального анализа границ площадки, ограничений на пролет и графика подъемов. Высота крана в свободном состоянии, длина стрелы и максимальный угол стрелы — все это вводится в цифровой план объекта, который создает инженерная группа поставщика крана. Для площадки, зажатой между двумя существующими зданиями, анализ может показать, что только кран с подъемной стрелой и 55-метровая стрела и возможность изменения вылета стрелы на 75 градусов. можно разместить крюк там, где он необходим, не затрагивая при этом соседние сады на крыше. В таких случаях более высокая ставка аренды крана с подъемной стрелой — обычно На 20–40 % выше крана с плоской вершиной эквивалентной грузоподъемности. — принимается как необоротная стоимость доступа к сайту.

decision to deploy a кран с подъемной стрелой для высотных зданий также обусловлено необходимостью подниматься по крану внутри ядра здания по мере подъема конструкции. Краны с подъемной стрелой могут быть установлены на относительно компактных подъемных рамах, поскольку стрела может подниматься во время прыжка, уменьшая консольный момент на частично завершенных этажах. Эта внутренняя способность преодолевать подъемы в сочетании с преимуществом ограниченного пространства сделала башенный кран с подъемной стрелой стандартом для сверхвысотного строительства в таких городах, как Нью-Йорк, Дубай и Гонконг. След крана на вершине построенного небоскреба может составлять не более 6 метров на 6 метров , что позволяет разместить его в технологическом помещении, в то время как вокруг него происходит демонтаж других кранов — последний кран на площадке, часто самый маленький, но с самой сложной рабочей средой из всех.