Стреловое устройство в большинстве случаев выполняется с горизонтальным перемещением груза (шарнирно-сочлененная укосина или прямая стрела с уравнительным полиспастом) и стреловым качающимся противовесом.
Для уравновешивания поворотной части, а также крана в целом (уменьшение угла крена) часто устанавливается на поворотной части дополнительный постоянный противовес. Размеры понтона определяются допустимыми углами крена понтона.
Механизмы изменения вылета при стреле горизонтального перемещения груза выполняются полиспастными со стреловой лебедкой, а при стреловых устройствах с горизонтальной траекторией перемещения груза - любого типа, жесткой связью со стреловым устройством.
При дальней транспортировке крана и при проходе под мостами стреловое устройство может укладываться в походное положение (опускаться на понтон). Это осуществляется:
а) непосредственно полиспастным механизмом изменения вылета;
б) грузовой лебедкой с перепасовкой грузовых канатов (на что затрачивается много времени);
в) вспомогательной лебедкой с канатом;
г) механизмом изменения вылета со специальным устройством.
Опорно-поворотное устройство обычно в виде поворотных кругов с колесами, катками или шарами. Двухрядная шаровая опора является современным решением.
Механизмы поворота устанавливаются на поворотной части крана и выполняются с зубчатым или цевочным венцом, закрепленным на неповоротной части.
Например:
· плавучий поворотный несамоходный кран грузоподъемностью 5 тонн венгерской постройки фирмы «Ганц» предназначен для работы в морских портах, а также на реках и озерах. Для возможности обслуживания высокобортных судов верхнее строение смонтировано на ферменном основании, которое установлено на палубе. Подъемный механизм крана позволяет работать как с крюком, так и с грейфером. Источником энергии плавучего крана является дизель-генераторная установка мощностью 100 кВт, установленная в понтоне. На палубе корпуса понтона размещены швартовые и якорные устройства, а также необходимые устройства для маневрирования. Плавкран оборудован механизмом рулевого управления для облегчения маневрирования при работе с буксиром. Санитарные помещения размещены в палубной рубке на понтоне.
· Плавучий поворотный самоходный кран с гребными винтами грузоподъемностью 16 тс постройки ГДР «Блейхерт» предназначен для работы, в основном, в грейферном режиме на перегрузке строительных материалов.
· Самоходный плавучий полноповоротный кран СПК 19/16 грузоподъемностью 16 тонн (Венгрия, Будапешт) предназначен для выполнения в режиме с крюком и грейфером грузовых работ в морских портах и в районе до 20 миль от порта-убежища. Работы возможны при ветре до 6 баллов и волнении моря до 4 баллов. Установленный в кормовой части понтона водометный движитель с крестообразным водоводом обеспечивает самостоятельное передвижение крана и возможность маневрирования в порту. На определенных местах палубы предусматривается возможность размещения 100 тонн груза. На большие расстояния кран перегоняется буксировкой. Тогда стрела с помощью собственных подъемных средств укладывается на опору и закрепляется по-походному. Подъемный механизм крана позволяет работать как с крюком, так и с грейфером. Возможно совмещение операций (изменение вылета, поворот крана, подъем груза). На палубе прямоугольного корпуса понтона размещены швартовные и якорные устройства, а также необходимые устройства для маневрирования. Служебные помещения оборудованы системами освещения, вентиляции и отопления. Санитарные помещения размещены в понтоне. В танках и кладовых хранятся запасы, обеспечивающие работу крана в течение 14 дней при условии ежесуточной работы по 16 часов. В корпус понтона встроены 9 танков (балластные, топливный, питьевой воды, сточной воды, подсланевых вод и др.).
· Самоходный плавучий полноповоротный кран СПК 28/25 грузоподъемностью 25 тонн (Венгрия, Будапешт) предназначен для выполнения в режиме с крюком грузовых работ в морских портах и монтажных работ при строительстве гидротехнических сооружений в районе до 20 миль от порта-убежища. Подъемный механизм крана позволяет работать с крюком и навесными приспособлениями с посадочными скоростями, что позволяет выполнять в сочетании с большой высотой подъема (52 м) большой спектр монтажных работ. Остальные характеристики аналогичны плавкрану СПК19/16.
Поворотные плавучие краны для тяжеловесов имеют грузоподъемность от 30 до 500 тс и вылет до 60 м. Такие плавкраны, как правило, выполняются самоходными, поворотная часть (верхнее строение) устанавливается стационарно (обычно на краю понтона).
В мире строятся и работают плавкраны грузоподъемностью до 15 тысяч тонн. Эти уникальные полноповоротные краны обычно стоят на полупогружном основании и применяются, в основном, при строительстве стационарных буровых установок на шельфах морей, аварийно-спасательных работах, судоподъеме.
Плавкраны грузоподъемностью свыше 100 тс и постройки до 70-х годов устанавливались на неподвижной колонне, а при меньших грузоподъемностях встречаются и на поворотном круге. На этих кранах кроме главного подъема имеется вспомогательный, а иногда и грузовая тележка грузоподъемностью 10-20 тс, перемещающаяся с помощью канатной тяги по нижнему поясу стрелы. Стреловое устройство часто в виде шарнирно-сочлененной укосины с жесткой оттяжкой, качающимся стреловым противовесом и винтовым механизмом изменения вылета, а также в виде прямой стрелы с винтовым или полиспастным механизмом изменения вылета. Прямая стрела иногда имеет устройство для выравнивания траектории движения груза (по типу уравнительного барабана), а также противовесное устройство. Для уравновешивания крана в целом применяют постоянный противовес на стреле и поворотной части, иногда – подвижные противовесы на поворотной части (управляемые) или на понтоне (автоматического действия), которые позволяют полностью или частично уравновесить вес груза.
В Украине имеется большое разнообразие тяжелых плавкранов. Ниже приводится описание некоторых из них:
· Полноповоротный самоходный плавкран г/п 60 тс (з-д ПТО им. Кирова, Ленинград, пр. 1505) на катковой поворотной платформе, движитель - гребные винты. Стрела треугольного сечения из коробчатых балок, по нижнему поясу которой на канатной тяге перемещается тележка г/п 5 тс, со вспомогательным подъемом на ноке стрелы – 15 тс.
· Полноповоротный самоходный кран г/п 60 тс («Кованс Шелдон», Англия) на катковой поворотной платформе с ферменной стрелой, винтовым механизмом изменения вылета, гребными винтами, высотой подъема груза до 27,4 м.
· Полноповоротный самоходный кран г/п 100 тс («Голиаф», ФТА, ГДР) на колонне. Стрела – шарнирно-сочлененная укосина из коробчатых балок. Горизонтальное перемещение груза при изменении вылета.
· Самоходный плавучий полноповоротный кран грузоподъемностью 100 тонн на колонне («Ганц», Венгрия) предназначен для выполнения в режиме с крюком грузовых работ в морских портах. Установленная в кормовой части понтона гребная двухвальная установка обеспечивает самостоятельное передвижение крана в порту. На определенных местах палубы предусматривается возможность размещения 200 тонн груза. На большие расстояния кран перегоняется буксировкой с конвертацией (снятие стреловой системы и частично портала). Стреловая система - шарнирно-сочлененная укосина с элементами ферменной конструкции. Подъемный механизм крана позволяет работать как с крюком главного подъема, так и с крюком вспомогательного подъема. Совмещение операций невозможно (изменение вылета, поворот крана, подъем груза). Источником энергии плавучего крана является дизель-генераторная установка в понтоне суммарной мощностью 200 кВт. На палубе прямоугольного корпуса понтона размещены швартовные и якорные устройства, а также необходимые устройства для маневрирования. Для размещения экипажа предусмотрены каюты в понтоне, а также раздевалка. Служебные помещения оборудованы системами освещения, вентиляции и отопления. В корпус понтона встроены танки и цистерны (балластные, топливный, питьевой воды, сточной воды, подсланевых вод и др.).
· Самоходный морской плавучий полноповоротный кран грузоподъемностью 100 тонн «Черноморец» (Севастопольский морской завод) является универсальным. Предназначен для выполнения всех видов грузоподъемных работ в морских портах, у необорудованных берегов и в открытом море. Может использоваться для перегрузки тяжелых грузов, в строительстве гидротехнических сооружений, аварийно-спасательных, судостроительных и судоремонтных работах. Общая компоновка плавучего крана (на колонне) и специфическая форма обводов корпуса обеспечивают самостоятельное плавание без буксира при шторме 6 баллов в районе до 20 миль от порта-убежища и транспортировку 300 тонн груза на верхней палубе. Наличие у грузоподъемного крана полиспастной системы изменения вылета и стрелового амортизатора позволяет выполнять грузоподъемные операции в крюковом режиме и грейфером при волнении моря и исключает опрокидывание стрелы при аварийном обрыве груза. Система управления краном позволяет совмещение операций (изменение вылета, поворот крана, подъем груза). Мощная электроэнергетическая установка и крыльчатые движители обеспечивают высокие мореходные и маневренные качества в любых условиях эксплуатации (движение лагом, поворот на месте). На большие расстояния кран перегоняется буксировкой. Тогда стрела с помощью собственных подъемных средств укладывается на опору и закрепляется по-походному. Специальной конвертации не требуется. Плавкран «Черноморец-19» перегонялся вокруг Африки во Владивосток, у берегов Японии, попал в эпицентр тайфуна «Глория». Буксирные канаты лопнули, однако кран выдержал напор стихии и с минимальными повреждения дошел до порта. С помощью подъемного механизма крана можно работать с посадочными скоростями, что позволяет выполнять монтажные работы. Источником энергии плавучего крана является дизель-генераторная установка суммарной мощностью 662 квт. На палубе прямоугольного корпуса понтона размещены швартовные и якорные устройства, а также необходимые устройства для маневрирования. Для размещения экипажа в количестве 16 человек предусмотрены одно- и двухместные каюты. В танках и кладовых хранятся запасы, обеспечивающие работу крана в течение 20 суток при условии ежесуточной работы по 16 часов.