У кранов с подъемной стрелой (рис. 1, а) груз подвешивают к концу стрелы. Изменение вылета (подъем стрелы) в этом случае осуществляется поворотом стрелы относительно опорного шарнира.
У кранов с балочной стрелой (рис. 1, б) груз подвешивают к грузовой тележке, которая перемещается при изменении вылета по направляющим балкам стрелы.
Наиболее просты по конструкции и способу изготовления подъемные стрелы, которые и получили массовое распространение.
В соответствии с рекомендацией СЭВ PC—4210—73 «Машины и установки подъемно-транспортные. Краны грузоподъемные. Классификация. Термины и определения» башенные краны классифицируют по способу перемещения по строительной площадке и виду ходового устройства.
По способу перемещения башенные краны делятся на:
- стационарные,
- самоподъемные,
- передвижные.
К стационарным (рис. 2, а) относятся краны, закрепленные на фундаменте или на другом неподвижном основании и обслуживающие возводимое сооружение с одной стороны. При большой высоте для повышения прочности и устойчивости стационарные краны дополнительно крепят к возводимому сооружению. В этом случае их называют приставными.
К самоподъемным относятся краны, устанавливаемые на конструкциях возводимого сооружения и перемещающиеся вверх при помощи собственных механизмов по мере возведения сооружения.
Стационарные и самоподъемные краны применяют главным образом при строительстве многоэтажных и высотных зданий.
К передвижным относятся краны, оборудованные ходовым устройством и передвигающиеся при работе. К передвижным башенным кранам также относятся: самоходные, оборудованные механизмом с независимым источником питания для передвижения при работе и транспортировании, и прицепные, которые выполняются без механизма для передвижения и перемещаются с одного места установки на другое в прицепе за тягачом (буксиром).
Рис. 2. Виды кранов по типу ходового устройства.
а — рельсовый, б — автомобильный, в — на шасси автомобильного типа,
г — пневмоколесный, д — гусеничный, е — шагающий;
1 — башмак, 2 — ходовая рама, 3 — ходовые колеса; t — шаг передвижения крана.
По виду ходового устройства башенные краны подразделяются на:
ü рельсовые,
ü автомобильные,
ü на шасси автомобильного типа,
ü пневмоколесные,
ü гусеничные
ü шагающие.
Отличаются эти краны друг от друга конструкцией ходового устройства.
Наибольшее распространение получили рельсовые башенные краны (т. е. на рельсовом ходовом устройстве) (рис. 2, а), так как установка крана на рельсовых путях упрощает их эксплуатацию и повышает безопасность работы.
К башенным автомобильным кранам (рис. 2, б) относятся краны, смонтированные на шасси автомобиля. Если башенный кран монтируется не на шасси серийно выпускаемого автомобиля, а на специально изготовленном под кран пневмоколесном шасси автомобильного типа (т е. оборудованном кабиной), этот кран называется оснащенным краном на шасси автомобильного типа (рис. 2, в). Если пневмоколесное шасси под краном выполнено без кабины, кран называется башенным пневмоколесным (рис. 2, г). Гусеничные башенные краны (рис. 2, д) монтируются на гусеничном ходовом устройстве. Они отличаются сложностью и большой массой ходовой части. В то же время наличие пневмоколесного и гусеничного ходов позволяет обойтись без рельсовых путей, что повышает мобильность крана и ускоряет ввод его в эксплуатацию.
Башенные шагающие краны (рис. 2, е) сочетают в себе элементы рельсового и шагающего хода. Опираясь на цилиндрический башмак, кран поднимается над грунтом вместе с ходовой рамой 2, после чего она перемещается вперед. Затем ходовая рама опускается на грунт, а башмак поднимается. С помощью ходовых колес 3 кран передвигается вдоль рамы вперед на величину шага t. Далее башмак опускается на грунт, заканчивая цикл шагания.
Производительность башенного крана зависит от ряда постоянных и переменных факторов. [5]
Постоянными для данного крана факторами являются: грузоподъемность; высота подъема; максимальный и минимальный вылет; скорости рабочих механизмов крана; наличие посадочной скорости грузовой лебедки; способ изменения вылета; возможность прохода крана по криволинейному пути; расположение кабины управления, определяющее обзор машинистом рабочего места, удобство управления механизмами крана.
Переменные факторы: характер выполняемой краном работы – монтаж, погрузочно-разгрузочные, подъемно-транспортные; фронт работ; организация монтажных работ на строительной площадке – монтаж с колес или приобъектного склада; расположение приобъектных складов и материалов на них; вид грузов, с которыми работает кран, – сыпучие, штучные, пакетированные, крупноразмерные; наличие грузозахватных приспособлений, обеспечивающих быструю и удобную строповку и расстроповку груза; высота подъема груза, определяемая высотой строящегося здания; конструкция и форма здания; организация работы крана на строительной площадке – увязка его работы с работой подъемников, погрузчиков, автотранспорта; квалификация машиниста, монтажников, такелажников, сигнальщиков и т. п. Сочетание перечисленных факторов в условиях конкретной строительной площадки определяет режим работы крана, т. е. степень использования его конструктивных величин – грузоподъемности, скорости подъема и т. п.
Режим работы крана по времени в течение смены зависит от времени полезной работы и перерывов в работе. Перерывы в работе крана разделяют на организационные и технологические.
Организационные перерывы вызваны необходимостью обслуживания крана (профилактические осмотры и ремонты, а также прием и сдача крана в начале и конце смены). Продолжительность этих перерывов зависит от организованности и опыта машиниста и обслуживающего кран персонала,
К технологическим перерывам относят перерывы, связанные со сменой грузозахватных приспособлений, изменением вылета у кранов с установочным вылетом и т. п.
Время, затрачиваемое краном на перенос груза, начиная от момента его строповки и кончая опусканием порожнего крюка к месту строповки очередного груза на приобъектном складе (автотранспорте), называется циклом работы крана. Продолжительность цикла складывается из машинного времени и времени выполнения ручных операций.
Машинное время состоит из времени, затрачиваемого на вертикальное и горизонтальное перемещение груза, а также времени, необходимого для включения и выключения механизмов крана. Машинное время зависит от рабочих скоростей крана, возможности совмещения операций, длины пути перемещаемого груза и квалификации машиниста.
Время ручных операций включает время, затрачиваемое на строповку груза, установку, закрепление груза в рабочее положение на здании (складе) и отсоединение от груза грузозахватных приспособлений.
Производительность крана, которая может быть достигнута в конкретных производственных условиях, при высокой квалификации обслуживающего персонала, передовых методах труда и уплотненном режиме использования крана, включающем только перерывы по организационным и технологическим причинам, называется эксплуатационной производительностью крана.