employee
student
employee
student
student
VAC 05.17.00 Химическая технология
VAC 05.23.00 Строительство и архитектура
UDK 62 Инженерное дело. Техника в целом. Транспорт
Existing varieties of domestic boom self-propelled cranes carrying capacity on special chassis and caterpillar (63...250 tons) are not mutually exclusive, but complementary, depending on a customer's request. Conditions of competition in the market of lifting equipment impose stringent performance requirements, and ultimately, to the cost of construction and installation works. In various brinches of construction at sites with large and dispersed amounts of works for the installation of large-sized constructions and technological equipment are successfully used caterpillar cranes. A special development in recent years has been got the technology of transportation on trailers and self-assembly heavy cat and mobile cranes. However, the high cost of transportation, installation and dismantling of the crane, the complexity of the work on weak soils limit the seriality of heavy crawler and mobile cranes. The use of walking cranes of fundamentally new designs, in some cases, solves urgent problems.
Crawler, mobile cranes and walking, mobility and sustainability on construction sites
Введение. В последние годы вырос спрос на монтажные краны грузоподъемностью свыше 100 т, которые востребованы в крупных национальных проектах и в государственном секторе. Ожидаемый выход из экономического кризиса подтолкнет отечественные предприятия к наращиванию выпуска грузоподъемной техники и в гражданском секторе. Выпуск конкурентной техники немыслим без обновления и удешевления металлоемкой продукции, составляющей львиную долю производственных и эксплуатационных затрат.
Основная часть. Выпуском пневмоколесных и гусеничных кранов грузоподъемностью свыше 100 т занимаются в основном ЧМЗ, Ульяновский механический завод №2, Куйбышевский механический завод №1. Кран ДЭК-1001 Челябинец [1], с электроприводом, грузоподъемностью 100 т, в своем классе, наиболее конкурентоспособен в т. ч с зарубежными аналогами. Способность передвигаться в пределах строительной площадки без предварительной подготовки трассы с грузом на крюке гусеничные краны часто безальтернативны.
Оригинален по технологии транспортировки кран с гидравлическим приводом на пневмоходу МКТТ-100 грузоподъемностью 120 т, разработаный ВКТИМонтажстроймеханизация в кооперации с фирмой TADANO (Япония) [2]. Кран представляет собой комбинацию трактора К-701 в качестве тягача, полноприводной двухосной тележки со сцепным устройством от "Урагана" и специальной трехосной несущей платформы для крановой установки
В БГТУ им. В. Г. Шухова на кафедре ПТиДМ ведутся разработки и исследования принципиально нового ходового оборудования для класса тяжелых строительных кранов [3]. Опорно-ходовая часть крана (рис. 1) содержит опорно-поворотную пяту 1 и смонтированную на ней посредством опорно-поворотного круга 2 опорно-ходовую раму 3, выполненную в виде несущей обоймы с горизонтальными сквозными отверстиями, в которых перемещаются ходовые балки 4, оборудованные аутригерами 5, с поворотными кронштейнами, и соединенные между собой поперечными жесткими связями 6. В свою очередь пята 1 и аутригеры 5 имеют специальную полую конструкцию для вакуум присоса на опорную поверхность [4].
В исходном положении кран опирается на опорно-поворотную пяту 1. Включается приводгидроцилиндров на подъем. При этом система ходовых балок переходит в подвешенное состояние. Для выбора нужного направления передвижения включается механизм опорно-ходового круга 2, после чего подкрановые балки фиксируются в определенном направлении. Затем снова включается привод гидроцилиндров на опускание, и кран опирается на башмаки аутригеров. Включением привода 7 кран перемещается относительно подкрановых балок 4 до крайнего положения. Для дальнейшего передвижения крана цикл повторяется.
Рис. 1. Опорно-ходовое устройство крана:
а – кран, опирающийся на опорно-поворотную плиту в процессе шагания; б – схема маневра крана на необходимый угол поворота; в – схема стыковки несущей обоймы и опорно-поворотной плиты
1 – пята; 2 – опорно-поворотный круг; 3 – опорно-ходовая рама; 4 – хожовые балки; 5 – аутригер;
6 – поперечные связи; 11 – поворотная платформа крана
Таким образом, кран способен на разворот с места на любой угол передвижения. Работа крана с грузом возможна из двух положений: 1) на слабых грунтах – пята 1 опирается на опорную поверхность (при необходимости включается вакуум насосы), а выносные опоры обеспечивают дополнительную устойчивость крану; 2) на подготовленной площадке – достаточно выносных опор. На рис. 2 показана технология транспортировки крана. Таким образом, подкрановые балки (в сборе рама) является несущей конструкцией в процессе транспортировки крана и отпадает необходимость в несущей платформе. Ходовые балки 4 обеспечивают плавное перемещение крана (на длину ходовых балок) с номинальным грузом 100 т на крюке. Расчеты показывают, что полная масса ходового устройства не превышает 15 т, т.е. в 2 раза легче гусеничного. Относительная простота ходового устройства – гарант надежной работы при минимальных затратах на ремонтные работы, запасные части и т. п.
Рис. 2. Технология транспортировки крана:
а – стыковка крана с транспортными тележками; б – кран после расстыковки с транспортным средством;
в – узел соединения подкрановых балок с опорными элементами тележки:
1 – пята; 2 – опорно-поворотный круг; 3 – опорно-ходовая рама; 4 – хожовые балки; 5 – аутригер;
7 – поперечные связи; 8 – опорные элементы; 9, 10 – транспортные средства;
11 – поворотная платформа крана
а 
б 
Рис. 3. Конструкция башмака выносных аутригеров:
а – общий вид; б – вакуум основание
Выводы. Как показывает практика эксплуатации гусеничных кранов, их преимущества по сравнению с другими кранами, а именно, малое удельное давление на грунт и способность передвижения на строительном объекте с грузом на крюке с максимальной грузоподъемностью оказывает разрушительное действие на детали ходовой части крана. Это вызывает необходимость частого ремонта и ежесменного техосмотра, вплоть до содержания сервисных центров или выездных профессиональных бригад.Предлагаемая конструкция ходового устройства тяжелого крана ввиду простоты и малому сопротивлению при движении крана, а значит более экономичному электроприводу, по сравнению с гусеничным, требует минимальных затрат на транспортировку (отпадает необходимость перевозки гусениц массой 30 т), на ремонт и обслуживание. Благодаря использованию в конструкции ходового оборудования патентных разработок удается улучшить показатели мобильности и устойчивости тяжелых кранов, а также увеличить сферу применения их, особенно на слабых грунтах. Однако, малая по сравнению с гусеничным, средняя скорость (0,4…0,5 км/ч) перемещения на площадке, из-за наличия цикла шагания крана, при необходимости возможно использование телескопических или дополнительных стыкуемых ездовых секций (режим движения рельсоколесного крана). Изготовление и монтаж ходового устройства вполне реализуемо на отечественных предприятиях.
1. Gusenichnyy kran 100 tonn DEK-1001 Chelyabinec. Katalog gusenichnyh kranov. URL: http://guskran.ru/crane_catalog/dek_1001/ (data obrascheniya: 15.12.15).
2. Kran montazhnyy special'nyy MKTT-100. URL: http://www.techstory.ru/krans/pnevmo/mktt100_k701.htm (data obrascheniya: 15.12.15).
3. A.s. 472099 SSSR, MPK7 V 66s 23/78. Oporno-hodovaya chast' krana / L.Ya. Byzer, P.A. Zimin, A.A. Mamedov, I.M. Smirnov, N.Ya. Krylov, L.N. Ahmet'ev, E.A. Panshin; zayavitel' Vsesoyuznyy nauchno-issledovatel'skiy institut po montazhnym i special'nym rabotam i Central'noe konstruktorskoe byuro «Glavstroymehanizaciya». – № 1980003/27-11; zayavl. 26.12.73; opubl. 30.05.75, Byul. № 20.
4. Pat. 2263601 Rossiyskaya Federaciya, MPK7 V 62 D 57/02. Ustroystvo dlya samovytaskivaniya transportnyh sredstv / A.A. Mamedov; zayavitel' i patentoobladatel' Belgorodskaya gosudarstvennaya sel'skohozyaystvennaya akademiya. – № 2004108457/11; zayavl. 23.03.2004; opubl. 10.11.2005, Byul. № 31.
5. Sharapov R.R., Mamedov A.A., Agarkov A.M. Sravnitel'nye harakteristiki prohodimosti na slabyh gruntah gusenichnyh i shagayuschih kranov // Vestnik Belgorodskogo gosudarstvennogo tehnologicheskogo universiteta im. V.G. Shuhova. 2015. № 5. S. 198–200.
6. Sharapov R.R., Mamedov A.A., Harlamov E.V. Energeticheskiy raschet privodov pod'emno-transportnyh mashin na EVM (tablichnyy processor EXCEL) // Vestnik Belgorodskogo gosudarstvennogo tehnologicheskogo universiteta im. V.G. Shuhova. 2015. № 6. S. 183–186.
