Натяжение несущего каната весом качающейся опоры обусловливает значительно большие изменения его провесов по сравнению с провесами у кранов с жестким креплением каната, а значит, вместе с этим и большее раскачивание несущего каната в вертикальной плоскости при разгрузке.
При быстрой разгрузке грузов на весу (например, бетонной бадьи с неуправляемым затвором) возникает так называемое явление «прыжка», связанное с мгновенным снятием нагрузки с несущего каната и его колебанием с медленно затухающей амплитудой. Величина «прыжка» на кранах с качающейся опорой в несколько раз больше, чем на кранах с жестким креплением несущего каната, что резко снижает их производительность.
Поэтому для подачи бетона кабельные краны с качающейся опорой применяться не должны. Для этой цели следует применять кабельные краны с жестким креплением несущего каната, а также бадьи с управляемым затвором, обеспечивающим замедленный, плавный выпуск бетонной смеси.
За последние годы наблюдается дальнейшее совершенствование типов и конструкций кабельных кранов-бетоноукладчиков и улучшение их эксплуатационных показателей. Современные бетоноукладочные кабельные краны оборудуются системой автоматического регулирования уровня провеса бадьи при разгрузке бетонной смеси, что является весьма эффективным средством борьбы с явлением «прыжка» и позволяет практически устранить вертикальное перемещение бадьи при ее опорожнении. На рис. 4 приведен один из вариантов схемы такой автоматизации.
Подъемная лебедка приводится электродвигателем постоянного тока, к которому присоединен сельсин-датчик. С барабана лебедки подъемный канат направляется к тележке крана, образуя на блоках петлю. Натяжение в подъемном канате измеряется динамометром или тензодатчиком, поворотная -стрелка которого связана со вторым специальным датчиком. Для управления двигателем лебедки применяют сельсины-приемники, связанные между собой редуктором, кулачком и диском с электропереключателями. К приемнику присоединен также небольшой двигатель для автоматической установки диска в нейтральное положение.
Рис. 4. Схема автоматизации управления кабельного крана
После опускания бадьи до нужной высоты подъемный двигатель выключается и начинается разгрузка бадьи. Натяжение подъемного каната при этом уменьшается, стрелка динамометра я соединенный с ней датчик поворачиваются. Поворачивается на соответствующий угол приемник. Связанный с ним кулачок при повороте воздействует на переключатель диска и включает двигатель лебедки на опускание. Связанный же с двигателем датчик взаимодействует с приемником и вращает через редуктор диск. При синхронном движении кулачка и диска подъемная лебедка будет медленно опускать груз-вниз.
Если скорость опускания бадьи окажется больше скорости соответствующего изменения провеса, диск, опережая кулачок, освободит выключатель, и двигатель подъемной лебедки остановится. Если же скорость опускания бадьи будет недостаточна, то угол рассогласования между кулачком и диском увеличится, пока включится второй выключатель и не переключит двигатель подъема на более быстрое опускание. При выключенном автоматическом регуляторе двигатель приводит всю систему в исходное положение.
Рис. 5. Грузовая тележка и кулачковая поддержка кабельного крана:
а — схема тележки; б — схема расположения кулачков на кулачковых канатах; в — поддержка; 1 — тележка; 2 — поддержки; 3 — несущий канат; 4 и 5 — нижний и верхний кулачковые канаты; 6 — подъемный канат; 7 — тяговый канат; 8 — кулачок
Грузовая тележка (рис. 5) кабельного крана выполняется в виде легкой металлической конструкции, в которой закреплен ны ходовые колеса тележки и блоки подъемного механизма. Для равномерного распределения нагрузки все ходовые колеса крепятся на балансирах.
Несущие канаты кабельного крана (один или несколько) — обычно закрытой конструкции, подъемный и тяговый — много-прядные крестовой двойной свивки, канаты для подвески многожильного электрокабеля, силового питания, управления и связи между обеими башнями, а также кулачковые канаты для размещения поддержек однопрядные.
Грузоподъемные машины
Поддержки в кабельных кранах служат для удержания всех канатов на определенном расстоянии относительно друг друга и относительно несущего каната, провес которого сильно меняется при изменении нагрузки на крюке.
Поддержки выполняются кулачковыми, раскрывающимися и самоходными.
Кулачковые поддержки расстанавливаются в пролете принудительно самой тележкой крана. Поддержки выполняются в виде металлических рамок, насаженных на пикообразный стержень-собиратель, прикрепленный к тележке. Для расстановки поддержек в определенных местах пролета кабельный кран оборудуется кулачковым канатом с закрепленными на нем через каждые 40—60 м кулачками (муфтами) разного диаметра.
Из-за неизбежных ударов поддержек о муфты нарушается нормальная работа крана, поэтому кулачковые поддержки не применяют при скорости движения тележки выше 200— 250 м/мин; они непригодны также для кабельных кранов-бетоноукладчиков.
Раскрывающиеся поддержки крепятся на несущем канате крана специальными зажимами и состоят из двух шарнирно соединенных половин. Тележка крана при подходе к поддержке своими шинами нажимает на выключающие ролики рычагов поддержки и раскрывает ее, пропуская блоки тележки. После прохода тележки поддержка под действием пружин и собственного веса щек быстро закрывается, а ветви подъемного и тягового канатов снова подхватываются роликами поддержки. Раскрывающиеся поддержки работают удовлетворительно, скорости движения отдельных поддержек различны и подбираются с таким расчетом, чтобы они перемещались по несущему канату на равных расстояниях друг от друга.
В новых моделях кабельных кранов-бетоноукладчиков за счет применения самоходных поддержек скорость движения грузовой тележки доведена до 600 м/мин; при других поддержках предельная скорость тележки не превышает 360 м/мин.
Лебедки кабельных кранов (подъемные и для передвижения тележки) размещаются на одной из башен и выполняются по обычной для лебедок с индивидуальным электроприводом схеме, отличаясь лишь большими диаметрами и длинами барабанов, отвечающими большой длине наматываемого каната. Для кранов с пролетами свыше 500 м взамен барабанных тяговых лебедок применяют лебедки с приводными блоками (многожелобчатыми канатоведущими шкивами).
Механизмы передвижения башен имеют одно- или двухрельсовые приводные тележки на обеих башнях, работающие без синхронизации.
Монтаж и эксплуатация кабельных кранов должны вестись в строгом соответствии с проектом организации монтажных работ и правилами техники безопасности.
Обслуживающая кабельный кран бригада обычно состоит из машиниста и двух помощников: по электрической и механической части. Для обеспечения правильного технического надзора за состоянием и эксплуатацией кабельных кранов их следует включать в состав механизированного подразделения строительства.
Для повышения производительности кабельных кранов-бетоноукладчиков целесообразно применять челночную схему подачи бетонной смеси (без снятия бадьи с крюков крана). В целях уменьшения числа передвижек крана железнодорожные пути должны быть проложены вдоль всего фронта работ.
Большую роль при использовании кабельных кранов, играют устройство и содержание рельсовых путей. При этом особого внимания требуют наклонные пути, от состояния которых зависит правильность распределения нагрузок. Параллельность рельсовых путей должна систематически проверяться нивелировкой. Кроме надлежащего устройства рельсовых путей, требуется систематический надзор за их состоянием и ежедневная работа по текущему уходу и ремонту.
Двухконсольные портальные краны
Двухконсольные портальные краны применяют в гидротехническом строительстве в качестве основных кранов-бетоноукладчиков при возведении крупных сооружений из монолитного бетона. Они, так же как и портально-стреловые краны, кроме подачи бадьями бетонной смеси с эстакад в блоки сооружения, обслуживают все подготовительные работы бетонного комплекса.
Такого типа краны выполняются с двумя неповоротными консолями, установленными на передвижном портале (рис. 6).
Несущей конструкцией двухконсольного крана, передвигающегося обычно по рельсовым путям, уложенным на бетоновоз-ной эстакаде, является портал 8, ноги которого опираются на четыре ходовые тележки 9 с индивидуальными приводами. Ширина и высота портала назначаются исходя из числа бетоновоз-ных путей между рельсами крана и установленных габаритов приближения железнодорожных составов.
Портал состоит из четырех колонн, связанных наверху платформой, а внизу — четырьмя затяжками. К платформе симметрично с двух сторон присоединяются срелы крана. В некоторых конструкциях стрела одним концом шарнирно присоединяется к платформе портала, а вторым при помощи канатных оттяжек подвешивается к оголовку крана. Последний обычно состоит из четырех труб, шарнирно закрепленных на платформе.
Стрела крана выполняется П-образного сечения; на ее нижнем поясе закреплены рельсы, по которым канатной тягой перемещается грузовая тележка с грузозахватным устройством для подвески бадьи с бетонной смесью.